CAPÍTULO 1

A EXTENSÃO RURAL E AS MÚLTIPLAS DIMENSÕES DAS PRÁTICAS PROFISSIONAIS

RURAL EXTENSION AND THE MULTIPLE DIMENSIONS OF PROFESSIONAL PRACTICES

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.01

Submetido em: 23/02/2025

Revisado em: 20/03/2025

Publicado em: 25/03/2025

Marcelo Miná Dias

Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Economia Rural, Viçosa-MG

http://lattes.cnpq.br/2282213279382586

Resumo

A extensão rural no Brasil é um dos principais instrumentos das políticas públicas de desenvolvimento agrícola e rural. Este texto apresenta uma revisão de literatura sobre as concepções, objetivos e campos de atuação dos profissionais da extensão rural. Inicialmente voltada para a modernização agrícola, a extensão rural ampliou seu escopo, abarcando temas como sustentabilidade, agroecologia e inclusão social. Diferente da assistência técnica por seu caráter mais amplo e sistêmico, as ações extensionistas envolvem não apenas a difusão de tecnologias, mas também a mediação de processos sociais de inovação e organização produtiva. O estudo identifica quatro objetivos fundamentais da extensão rural: transferência e difusão de conhecimentos, promoção de processos de ensino-aprendizagem, prestação de serviços de assessoramento e articulação política. A inter-relação entre esses objetivos evidencia a complexidade da ação extensionista e sua importância para a construção de estratégias de desenvolvimento rural sustentáveis e inclusivas.

Palavras-Chave: Extensão rural; Desenvolvimento rural; Assistência técnica; Agroecologia; políticas públicas.

Abstract

Rural extension in Brazil is one of the main instruments of public policies for agricultural and rural development. This text presents a literature review on the concepts, objectives, and fields of action of rural extension professionals. Initially focused on agricultural modernization, rural extension has broadened its scope to encompass topics such as sustainability, agroecology, and social inclusion. Unlike technical assistance, which has a more limited scope, extensionist actions take a broader and more systemic approach, involving not only the dissemination of technologies but also the mediation of social processes of innovation and productive organization. This study identifies four fundamental objectives of rural extension: knowledge transfer and dissemination, the promotion of teaching-learning processes, the provision of advisory services, and political articulation. The interconnection between these objectives highlights the complexity of extension work and its importance in building sustainable and inclusive rural development strategies.

Keywords: Rural extension; Rural development; Technical assistance; Agroecology; Public policies.

Introdução

No Brasil, a extensão rural é um dos principais instrumentos do Estado para promover mudanças técnicas e sociais que favoreçam o desenvolvimento agrícola e rural (Coelho, 2014). Esse objetivo está presente em leis e políticas públicas, operacionalizado por meio de um sistema nacional que inclui organizações públicas e entidades privadas[1]. Essas instituições executam programas e projetos voltados para inovações técnicas e sociais, além de garantir acesso a direitos sociais no campo (Lelis et al., 2012).

A extensão rural no Brasil teve origem no final da década de 1940, inspirada no modelo estadunidense e com apoio financeiro e técnico dos Estados Unidos (Mendonça, 2010). Inicialmente, seu foco era a modernização da agricultura, com a difusão de técnicas e tecnologias para aumentar a produtividade, especialmente da pequena produção familiar. Na década de 1950, a criação da Associação Brasileira de Crédito e Assistência Rural (ABCAR) marcou o início da estruturação da extensão rural como política pública (Fonseca, 1985). Nos anos 1970, durante o regime militar, foi criada a Empresa Brasileira de Assistência Técnica e Extensão Rural (Embrater), que direcionou a ação extensionista para a modernização agrícola, priorizando médios e grandes produtores (Seiffert, 1987).

Com a redemocratização, a partir da década de 1980, as consequências negativas das políticas agrícolas anteriores – como concentração fundiária, desigualdades sociais e degradação ambiental – levaram a uma reorientação das políticas públicas e da extensão rural como serviço público (Brandemburg, 1993). Passou-se a reconhecer a importância da agricultura familiar para o desenvolvimento do país. Nas décadas seguintes, a extensão rural incorporou temas como sustentabilidade, agroecologia e inclusão social, ampliando seu escopo para além da técnica produtiva e integrando-se a políticas de desenvolvimento rural e combate à pobreza (Caporal; Costabeber, 2004; Dias, 2007).

Ao extensionista é atribuído o papel de agente ou facilitador de mudança, responsável por estimular e orientar transformações no meio rural. Espera-se que esse profissional contribua para o desenvolvimento agrícola e rural, seja por meio de mudanças técnicas ou sociais (Diesel; Dias, 2016). No entanto, a concretização desse papel depende de uma complexa rede de interações, que inclui as condições de trabalho, os objetivos da ação extensionista, o planejamento das organizações de extensão, as capacidades dos profissionais e os conhecimentos, interesses e experiências dos agricultores e produtores envolvidos nas ações. Esses fatores determinam o alcance e os limites da ação extensionista nas localidades (Diesel et al., 2015).

Dessa forma, a extensão rural estabelece uma relação direta entre a agricultura, a necessidade de resolver problemas e aprimorar sistemas socioprodutivos, as políticas de desenvolvimento (agrícola e rural) e a atuação do extensionista. Esse profissional atua como mediador entre as necessidades dos agricultores, as demandas dos mercados, as diretrizes das políticas públicas e as oportunidades de apoio (governamental ou privado) disponíveis em cada contexto. Seu trabalho é essencial para traduzir objetivos de desenvolvimento em ações práticas que beneficiem tanto os produtores quanto a sociedade como um todo (Dias, 2008).

Este texto tem como objetivo apresentar as concepções, os objetivos e os campos de atuação dos profissionais da extensão rural no Brasil. Na primeira seção, são apresentadas e discutidas as diferentes concepções que estruturam essa prática. Em seguida, na segunda seção, essas concepções são relacionadas aos objetivos de desenvolvimento que orientam o trabalho desses profissionais. A terceira seção analisa as características essenciais e os principais campos de atuação. Por fim, o texto conclui com uma reflexão sobre os objetivos gerais que guiam essa prática profissional.

Metodologia

Este artigo desenvolve em uma reflexão teórica baseada em revisão bibliográfica, cujo objetivo é discutir concepções, objetivos e campos de atuação da extensão rural no Brasil. A metodologia adotada foi não sistemática, com seleção de materiais que compõem leituras habituais sobre o tema, complementada por buscas na internet para identificar artigos e textos específicos para permitir discutir questões relevantes para a análise proposta.

A seleção dos materiais partiu de uma abordagem qualitativa, priorizando artigos científicos e livros que tratam da extensão rural em suas dimensões históricas, conceituais e práticas. Embora não tenha sido aplicado um critério rígido de inclusão ou exclusão, buscou-se privilegiar fontes que oferecessem perspectivas diversas e relativamente atualizadas sobre o tema. Não houve recorte temporal, privilegiando-se o conteúdo apresentado e sua contribuição para a argumentação aqui apresentada.

A análise dos materiais foi realizada de forma interpretativa, buscando identificar convergências, divergências e lacunas nas discussões sobre a extensão rural. A partir disso, foram elaboradas reflexões críticas que articulam as diferentes perspectivas encontradas, com o intuito de contribuir para o debate acadêmico e aplicado sobre o papel da extensão rural no desenvolvimento agrícola e rural brasileiro e, mais especificamente, sobre as práticas profissionais.

Resultados e Discussão

Concepções de extensão rural e ação extensionista

O termo extensão rural refere-se a um amplo conjunto de práticas profissionais que incluem fornecer informações, difundir conhecimentos, disseminar técnicas ou tecnologias ou promover aprendizado. A atuação dos extensionistas pode ocorrer por meio da oferta de assistência, orientação, aconselhamento, assessoramento ou consultoria a agricultores e produtores rurais (Christoplos, 2010).

A extensão rural pode ter como objetivo a difusão de técnicas agropecuárias para melhorar o desempenho produtivo, realizada por meio de assistência ou orientação direta aos agricultores. Também pode focar no apoio à gestão de processos e cadeias produtivas, incluindo administração, agregação de valor, marketing, certificação e comercialização, muitas vezes conduzida como práticas de assessoramento[2]. Além disso, a extensão rural pode buscar mudanças sociais mais amplas, promovendo o associativismo, a cooperação, a formação de redes e o diálogo político entre agentes em um território específico (Rivera; Qamar, 2003). Neste sentido, definimos a ação extensionista como uma intervenção especializada e pontual, característica da assistência técnica; e, em outros casos, como processos continuados e sistêmicos de assessoramento, apoio, suporte ou facilitação de processos (Cook et al., 2021).

A ação extensionista, portanto, abrange diversos campos da atividade agropecuária e pode ocorrer de diferentes formas, desde a divulgação de informações até processos educativos não formais, nos quais estratégias de ensino-aprendizagem são aplicadas para desenvolver novas capacidades técnicas e organizativas (Caetano, 1994). Trata-se de uma prática profissional ampla, que busca integrar e complementar as dimensões técnicas, econômicas, sociais e ambientais da agropecuária, reconhecendo-a como um empreendimento socioeconômico dinâmico e complexo.

Quando a ação extensionista se limita aos elementos técnicos da produção, a denominamos de “assistência técnica”[3]. Nesse caso, o extensionista atua como especialista em um tema específico, fornecendo orientação e/ou assistência ao produtor. O foco é direcionar o uso eficiente de produtos (como fertilizantes), artefatos (máquinas ou implementos) ou processos (como o manejo produtivo). Nessa modalidade os conhecimentos técnicos das Ciências Agrárias são a base para a intervenção profissional.

Já o conceito de extensão rural amplia o escopo da intervenção, incluindo não apenas aspectos técnicos relacionados à produção, mas também elementos que visam promover o aprimoramento socioeconômico da atividade agropecuária (Ozelane; Machado, 2002). Nessa concepção, o profissional lida com mudanças que vão além da dimensão técnico-produtiva, abrangendo questões como gestão, acesso a mercados, associativismo, organização comunitária, sustentabilidade e melhoria da qualidade de trabalho e vida no meio rural (Zwane, 2012).

Neste sentido, esta concepção ampla da extensão rural, que orienta de um modo geral a atuação do serviço público, se vincula a objetivos de desenvolvimento social. Além do incremento produtivo, a extensão rural assume papel relevante no apoio a estratégia de sustentabilidade, adaptação a mudanças climáticas e qualificação de acesso a mercados. Quando o trabalho é direcionado a agricultores de base familiar, a ação extensionista busca apoiar estratégias como a diversificação de rendas (pluriatividade e rendas não agrícolas)[4], transição agroecológica, acesso a políticas públicas (regularização fundiária, segurança alimentar, educação, saúde, previdência social, crédito etc.), comercialização (associativismo, certificação, compras governamentais, planos de negócios) e integração a cadeias ou arranjos produtivos (Christoplos, 2008).

Da mesma forma que os agricultores familiares, médios e grandes produtores demandam orientação técnica e assessoramento para lidar com inovações tecnológicas, regulamentações legais (ambientais e trabalhistas), certificação de produtos ou processos, digitalização de processos produtivos ou gerenciais, exigências de mercados (qualidade de produtos e processos), conflitos socioambientais, entre outros temas.

Em síntese, a extensão rural, como prática profissional (e como serviço público) não se limita ao âmbito técnico-produtivo. Ela abrange situações em que diferentes formas de organização social da produção (familiar, coletiva ou empresarial) buscam estratégias para integrar a produção em redes de geração de renda, promovendo qualidade de trabalho e vida e sustentabilidade socioambiental. Nesta concepção, além de fundamentar-se em referenciais técnico-científicos das Ciências Agrárias, a atuação do extensionista envolve outras dimensões e conhecimentos que possibilitem superar as limitações ambientais e sociais da agropecuária como atividade meramente extrativista[5].

No contexto de interação de agricultores e produtores rurais com mercados diversificados, demandas por justiça ambiental (Hellin et al. 2009) e inclusão socioprodutiva (Favareto et al., 2023), as práticas profissionais buscam fundamentos em conhecimentos das Ciências Humanas e Sociais para orientar seu trabalho[6]. Isso evidencia a distinção entre assistência técnica, focada em aspectos técnico-produtivos e intervenções pontuais, e extensão rural, que considera mudanças sociotécnicas em suas múltiplas dimensões[7].

Considerando esta diferenciação entre práticas profissionais, a assistência técnica concentra-se na difusão de técnicas ou tecnologias, com o extensionista atuando como especialista em aspectos pontuais ou específicos de um sistema produtivo ou de uma cadeia de produção[8]. Essa abordagem pode, no entanto, a depender do tipo de sistema ou cadeia, ser insuficiente por desconsiderar implicações sistêmicas de mudanças ou inovações técnicas, como impactos econômicos, sociais e ambientais (Pinheiro, 2000).

Já a extensão rural, na perspectiva teórica anteriormente apresentada, reconhece a complexidade das mudanças sociotécnicas e suas inter-relações nos sistemas de produção. O profissional é desafiado a avaliar os impactos sistêmicos das inovações, considerando sua complexidade[9]. Por exemplo, a mecanização pode resolver problemas de custo ou escassez de força de trabalho, aumentando a produtividade, mas, por outro lado, pode impactar negativamente os solos, gerando necessidade de alternativas conservacionistas. Ganhos de produção e produtividade, por sua vez, criam demandas por novas estratégias de logística e comercialização, outro exemplo do impacto sistêmico das inovações (Graziano da Silva, 2003).

De acordo com esta argumentação, consideramos que a assistência técnica é uma das modalidades da extensão rural. O conceito ampliado define a prática profissional do extensionista como um tipo de ação que apoia mudanças para o aprimoramento socioeconômico da agropecuária, intervindo (direta ou indiretamente) em todas as dimensões que caracterizam os processos de desenvolvimento, seja agrícola ou rural (Basso et al., 2003).

Extensão para que tipo de mudança ou desenvolvimento?

A extensão rural está intrinsecamente ligada à promoção de mudanças e inovações, mas não se trata de uma atividade puramente técnica nem politicamente neutra. Sua definição depende do tipo de desenvolvimento que se deseja promover, que é influenciado pelos interesses do Estado, dos agentes de mercado ou dos próprios agricultores. Assim, o desenvolvimento agropecuário resulta de decisões sobre objetivos econômicos, ambientais e sociais (Favareto, 2007).

Essas decisões – o que fazer, como e com quem – refletem a natureza política da ação do Estado e das políticas públicas (Lascoumes, 2012), que estruturam a extensão rural como um serviço e uma prática profissional. A ação extensionista surge de escolhas, negociações e acordos que traduzem, no contexto local, as intenções do Estado, da sociedade civil e/ou de agentes de mercado. Por exemplo, se o Estado busca promover a pecuária leiteira com base no conceito de “qualidade do leite”^[10], como essa intenção se transforma em ações locais fomentadas pela extensão rural? Seria mais adequado ou eficaz iniciar com um diagnóstico da produção local para identificar características e demandas particulares ou replicar um modelo bem-sucedido em outra região? Transferir tecnologias com evidência de sucesso ou incentivar a adaptação tecnológica às condições e características do contexto de sua implementação? Investir em ações educativas sobre práticas sustentáveis de manejo ou manter métodos tradicionais, mesmo que potencialmente degradantes dos bens naturais? Fomentar o associativismo e autonomia dos produtores ou a incentivar contratos individuais destes com os laticínios? E, não menos importante, quem seriam os envolvidos ou beneficiados pela ação pública: produtores com “perfil ideal” ou todos os interessados, incluindo aqueles com menos recursos ou experiência?

Essas questões reforçam que a extensão rural, como intervenção para promover mudanças técnicas e sociais, resulta de decisões políticas. Em sociedades democráticas, o ideal seria que todos os envolvidos por determinadas questões ou problemas sociais pudessem participar das decisões, considerando seus conhecimentos, experiências; as características socioambientais do contexto, os recursos disponíveis e o desejo de promover o bem comum. Neste caso, a política pública seria resultante do diálogo entre diferentes visões e objetivos presentes em determinado território (Dias, 2024).

Esse exemplo também ilustra que o significado da extensão rural é definido tanto pelos objetivos de desenvolvimento predominantes em uma sociedade quanto pelas práticas que, em cada contexto, atribuem sentidos específicos à ação extensionista^[11]. A mudança desejada e a ações que dela derivam variam conforme o contexto e as decisões tomadas (Diesel et al., 2002).

Podemos considerar que, tradicionalmente, os objetivos de desenvolvimento são delineados pelo Estado (composto pelos poderes judiciário, legislativo e executivo), que busca concretizá-los por meio de políticas públicas, programas e projetos. No entanto, organizações da sociedade civil, movimentos sociais e o setor privado também influenciam a extensão rural, cada um com suas demandas e prioridades. Enquanto o Estado, as organizações civis e os movimentos sociais tendem a focar no bem-estar comum na denúncia e na redução de desigualdades (Dias, 2008), o setor privado tende a priorizar eficiência econômica e lucro (empresarial ou de investidores), nem sempre alinhados ao interesse público (Diniz; Boschi, 2023).

Assim, concluímos que a extensão rural pode assumir diferentes significados e formatos, dependendo de quem a financia e a realiza, de acordo com os objetivos perseguidos. Por um lado, ela pode servir a interesses coletivos, como o combate à pobreza, a preservação ambiental, a regularização fundiária e a transição para agriculturas sustentáveis (Leles et al., 2012). Por outro, pode atender a interesses privados, como no caso da integração de agricultores familiares a agroindústrias (milho, fumo, avícola, suína, por exemplo) (Breitbach, 2014; Meneghello et al., 1999) atendendo aos objetivos de lucro, concentração de renda e patrimônio pelo setor empresarial^[12].

Em síntese, para entender a diversidade da extensão rural, é essencial considerar quatro elementos principais:

1. As diferentes orientações políticas que definem os objetivos das mudanças promovidas;
2. Os contextos locais, que facilitam ou dificultam a implementação das políticas públicas;
3. Os formatos e capacidades organizacionais que viabilizam ou prejudicam as práticas profissionais;
4. Os tipos de interação estabelecidos com agricultores e produtores em cada situação contextualizada.

Essas características gerais servem como pano de fundo para que as “características essenciais” da extensão rural sejam adaptadas a contextos específicos, resultando em configurações particulares que configuram distintas modalidades da ação extensionista. Isso explica por que a prática profissional pode assumir formas tão diversas para alcançar seus objetivos.

Características essenciais e campos de atuação da extensão

Até aqui, discutimos a diversidade de concepções e práticas da extensão rural. Mas quais seriam as características essenciais da ação extensionista? Essas características podem ser entendidas como um conjunto de conhecimentos, habilidades e competências necessários para o exercício eficaz da profissão. Em sua interação com agricultores e produtores rurais, o extensionista deve demonstrar capacidade de comunicação, aptidão para aprender (por meio de diagnósticos e análises) e para ensinar, criando ambientes de aprendizado que facilitem a implementação das mudanças propostas e acordadas.

Aprender e ensinar são requisitos fundamentais para aconselhar, orientar e assessorar, promovendo diálogo, trocas e interações que definem o trabalho do extensionista como técnico, mediador, facilitador de processos, educador e articulador de atores sociais e instituições em torno de interesses comuns.

As características essenciais da ação extensionista representam, portanto, o conjunto de conhecimentos, habilidades e competências que fundamentam a prática profissional. Para melhor compreendê-las, diferenciamos quatro “campos inter-relacionados da ação extensionista”, cada um composto por referências teóricas, procedimentos e instrumentos metodológicos que embasam a atuação profissional. Conforme ilustrado na Figura 1, esses campos são: comunicação, educação, orientação ou assistência técnica e articulação política.

Cada campo compõe um conjunto de referências aos extensionistas para planejar e estabelecer relações profissionais com agricultores, produtores e suas organizações. Dessa forma, a ação extensionista define-se como uma prática profissional baseada em conhecimentos aplicados que permitem planejar intervenções e direcionar interações com os agricultores para alcançar objetivos de inovação e mudança social.

Figura 1: Campos inter-relacionados da ação extensionista.

Os campos de ação da extensão rural estão relacionados a demandas de atuação profissional e ao diálogo com teorias sociais, que lhes fornecem fundamentação. Essas demandas buscam responder, nos contextos locais, aos desafios da interação com os agricultores e as necessidades de suporte às propostas de mudança ou inovação. No esquema apresentado na Figura 1, a comunicação é a base da ação profissional, seja para divulgar informações ou para construir diálogos e interlocuções. O segundo campo, a educação, entendida como prática de ensino-aprendizado, está intrinsecamente ligada à comunicação, pois ocorre por meio da interação entre sujeitos em torno de um ato de conhecimento (Freire, 1988).

O terceiro campo, a orientação ou assistência técnica, refere-se ao conjunto de conhecimentos, métodos e instrumentos aplicados à instrução ou ao aconselhamento para o desenvolvimento de habilidades e capacidades. Essa assistência ou orientação pode assumir diversas formas, mas depende fundamentalmente da comunicação e de práticas educativas para viabilizar diálogos e aprendizado.

Por fim, o quarto campo, a articulação política, destaca-se pelas atividades que visam criar e fortalecer vínculos sociais entre agentes de um território, facilitando decisões coletivas e promovendo processos de inovação e mudança baseados em respostas a demandas e características locais.

Um aspecto central dessa concepção é a inter-relação entre os campos de ação. Por exemplo, uma ação extensionista focada na comunicação também possui componentes educativos e pode servir como instrumento de orientação ou assessoramento técnico. Da mesma forma, a comunicação é essencial para articular atores envolvidos em processos como a comercialização, que, por sua vez, frequentemente exigem atividades educativas e de assessoramento técnico. Essa dinâmica evidencia a complementaridade e a interligação entre os quatro campos.

A interação entre esses campos moldou os diversos tipos e modalidades da extensão rural ao longo do tempo (Leewis, 2004). Historicamente, a extensão rural surgiu vinculada à comunicação e à divulgação de informações científicas. No entanto, a simples transmissão de mensagens mostrou-se limitada para provocar mudanças sociais, o que levou à incorporação de práticas educativas (Fonseca, 1985).

Com o tempo, os objetivos de modernização técnica e gerencial da agricultura, alinhados aos interesses de mercado, demandaram ações mais diretas e imediatas, como a difusão de tecnologias e a assistência técnica, em detrimento de processos educativos de médio e longo prazo. Recentemente, a literatura internacional tem destacado o papel da extensão rural como articuladora de conhecimentos, interesses e políticas, voltada para iniciativas de desenvolvimento rural que priorizam a sustentabilidade ambiental, a redução da pobreza e a diminuição das desigualdades sociais (Klerks et al., 2012; Diesel; Dias, 2016).

Além dessas mudanças gerais, cada campo de ação evoluiu ao longo do tempo, influenciado pela avaliação de experiências, pelo aprendizado prático e pelo avanço das teorias que os fundamentam. Assim, os quatro campos apresentam grande diversidade interna, que se manifesta de acordo com os objetivos da intervenção e o contexto em que ela ocorre. Essa diversidade se reflete na variedade de concepções, modelos, abordagens e formatos organizativos das práticas de extensão rural (Raison, 2014).

Objetivos da ação extensionista

Considerando as características e os campos de ação da extensão rural apresentados anteriormente, bem como a diversidade de concepções e práticas observáveis, é possível identificar quatro objetivos básicos e inter-relacionados que compõem as atribuições de agentes e organizações que atuam nessa área:

1. Transferir, difundir ou estabelecer diálogos sobre conhecimentos, técnicas e tecnologias agrícolas, com o objetivo de estimular, orientar ou assessorar processos de inovação sociotécnica;
2. Promover processos de ensino-aprendizagem com agricultoras/es e produtoras/es rurais, visando ao desenvolvimento de capacidades individuais e coletivas para a adoção de inovações sociotécnicas[13];
3. Prestar serviços de assistência técnica, aconselhamento, consultoria ou assessoramento, orientando decisões relacionadas a mudanças técnicas e organizativas;
4. Facilitar a articulação política entre atores sociais, intermediando interesses, negociando conflitos, construindo consensos e fomentando capacidades de coordenação para ações coletivas que promovam o desenvolvimento rural.

Ao longo da história da extensão rural, esses objetivos tornaram-se mais complexos. A prática demonstrou que a comunicação unidirecional e a simples transferência de conhecimentos e tecnologias não eram suficientes para garantir a efetividade das inovações. Foi necessário desenvolver capacidades individuais e coletivas, tanto de agricultores quanto de extensionistas, para que as inovações fossem adaptadas aos contextos locais e gerassem impactos socioeconômicos positivos e duradouros (Rogers, 1995; Ingram, 2008).

Assim, a mudança ou inovação, especialmente nas agriculturas tradicionais e de base familiar, passou a ser entendida não como a replicação de modelos prontos, mas como um processo de adaptação sociotécnica (Chambers, 1983). Esse processo considera as demandas locais, as particularidades socioeconômicas e ambientais, a disponibilidade de recursos e a necessidade de serviços públicos, entre outros fatores. Dessa forma, as inovações precisam ser significativas e apropriadas à diversidade de contextos, culturas e organizações dos agricultores (Medeiros; Cazella, 2016).

Os quatro objetivos da extensão rural são inter-relacionados. A comunicação e o diálogo são essenciais para os processos de ensino-aprendizagem, que, por sua vez, são fundamentais para a assistência técnica e a orientação. Da mesma forma, a articulação política depende da capacidade de comunicação, educação e orientação técnica para construir consensos e coordenar ações coletivas.

Esses objetivos estão voltados ao desenvolvimento de novas capacidades por parte dos agricultores, produtoras e suas organizações. Tais capacidades exigem avaliação e aprimoramento constantes, dada a rapidez e a imprevisibilidade das mudanças sociais e econômicas (Cimadevilla, 2003). Isso reforça a necessidade de uma relação contínua entre agricultoras/es e extensionistas, por meio de assistência técnica, aconselhamento, consultoria e assessoramento.

Por fim, em sociedades complexas e diversas, as mudanças e inovações raramente alcançam consenso. Por este motivo dependem da formação de redes de colaboração e suporte. Essas redes facilitam a tomada de decisões coletivas, a representação de interesses e a coordenação de relações interdependentes (Flichy, 2007). Esses elementos ampliam as atribuições das pessoas e organizações que atuam na extensão rural, resultando em formatos diferenciados de organização e prática (Sulaiman; Davis, 2012).

Considerações Finais

A extensão rural no Brasil consolidou-se como um instrumento fundamental para promover mudanças técnicas e sociais no meio rural, atuando como ponte entre políticas públicas, inovações tecnológicas e as necessidades dos agricultores. Ao longo de sua história, evoluiu de um modelo focado na modernização agrícola e na transferência de tecnologias para uma abordagem mais ampla, que incorpora temas como sustentabilidade, agroecologia e inclusão social. Essa evolução reflete a complexidade do desenvolvimento rural, que exige não apenas o aumento da produtividade, mas também a promoção de equidade social, conservação ambiental e melhoria da qualidade de vida no campo, principalmente quando tratamos do público das agriculturas familiares.

Os quatro campos de ação da extensão rural – comunicação, educação, orientação técnica e articulação política – demonstram a multidimensionalidade da prática extensionista. Esses campos não atuam de forma isolada, mas inter-relacionam-se para promover mudanças sociotécnicas adaptadas aos contextos locais. A comunicação e o diálogo são a base para processos de ensino-aprendizagem, que, por sua vez, sustentam a assistência técnica e a articulação política. Essa integração é essencial para garantir que as inovações sejam não apenas tecnologicamente eficazes, mas também socialmente justas e ambientalmente sustentáveis.

No entanto, os desafios da extensão rural no Brasil são significativos. A diversidade de contextos socioeconômicos, a necessidade de adaptação às mudanças climáticas e a pressão por resultados imediatos exigem que os extensionistas desenvolvam habilidades multifacetadas e atuem em equipes multidisciplinares. Além disso, a extensão rural deve equilibrar interesses muitas vezes conflitantes, como os do Estado, do setor privado e dos próprios agricultores, buscando sempre o bem comum e a promoção de um desenvolvimento rural inclusivo e sustentável.

Por fim, a extensão rural deve ser entendida como uma prática profissional em processo contínuo de aprendizado e adaptação. Seu sucesso depende da capacidade de integrar conhecimentos técnicos, sociais e ambientais, bem como de promover a participação ativa dos agricultores e suas organizações. Nesse sentido, a extensão rural não é apenas um serviço, mas um direito essencial para o desenvolvimento rural, capaz de transformar realidades e construir um futuro mais justo e sustentável para o campo brasileiro.

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[1] As entidades públicas têm atuação estadual, geralmente denominadas empresas de assistência técnica e extensão rural (Emater). As entidades privadas podem ser iniciativas liberais (escritórios de consultoria), mantidas via captação de recursos públicos e/ou privados (organizações não governamentais) ou vinculadas à classe empresarial, como o Serviço Nacional de Aprendizagem Rural (Senar).

[2] Esta visão da extensão é reconhecida internacionalmente como “extensão agrícola”. Nesta concepção, a extensão teria papel primordial no aprimoramento das técnicas produtivas para aumento de rendas, que proporcionariam melhorias na qualidade de vida das populações rurais (Swanson; Claar, 1984).

[3] Nos Estados Unidos e na Europa é comum a denominação “agricultural extension” e o foco na assistência técnica. No Brasil, “extensão rural” é a denominação mais utilizada.

[4] Estas estratégias podem ser definidas como “meios de vida” (“livelihoods”, na literatura científica internacional) (Ellis, 2000).

[5] SVAMPA (2019) utiliza o termo “neoextrativismo” para definir um modelo de desenvolvimento baseado na superexploração de bens naturais sem que haja a devida preocupação com conservação ou recuperação de área exploradas e degradadas.

[6] Esta distinção, entre Ciências Humanas e Sociais, é referendada, no Brasil, pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). As Ciências Humanas abarcam: antropologia, arqueologia, ciência política, educação, filosofia, geografia, história, psicologia, sociologia e teologia. Já as Ciências Sociais aplicadas, de acordo com o CNPq, abrangem, dentre outras disciplinas: direito, administração, economia, arquitetura e urbanismo, demografia, ciência da informação, serviço social, comunicação e economia doméstica.

[7] Uma leitura introdutória a respeito da “abordagem sociotécnica” é disponibilizada em Garcia (1980).

[8] O extensionista pode e deve se especializar em um tema específico. O domínio desse tema e a qualificação profissional são essenciais para o desempenho eficaz de suas atividades. No entanto, é importante destacar que, ao lidar com problemas complexos, a atuação especializada deve estar integrada às diversas dimensões que compõem o desenvolvimento rural como um sistema. Para isso, o especialista precisa atuar em equipes multidisciplinares, incorporando seu conhecimento a objetivos sistêmicos e complexos. Dessa forma, é possível formular intervenções holísticas, conectando soluções pontuais a estratégias amplas de mudança, aprimoramento ou desenvolvimento de sistemas socioprodutivos.

[9] A inovação, na perspectiva sociotécnica, é compreendida como resultado de uma ação coletiva, mais do que uma decisão individual. Esta abordagem confere importância às trocas de informações e conhecimentos, à interação e às decisões que são tomadas pelos atores envolvidos em um processo em que inovações ou mudanças são demandadas ou propostas (Biazzi Jr., 1994).

[10] Este exemplo foi elaborado considerando parte da argumentação apresentada em Ruiz; Oregui (2001).

[11] De acordo com Pinheiro (2000), o enfoque sistêmico permite compreender a interação dos agentes com o meio em que interagem, induzindo a elaboração de soluções holísticas diante do diagnóstico de problemas complexos.

[12] Nesta mesma linha argumentativa, Guthman (2017) analisa o caso dos produtores de morango na Califórnia, Estados Unidos.

[13] Estes processos podem envolver a geração e utilização de técnicas e tecnologias agropecuárias, a economia doméstica, a gestão produtiva, o gerenciamento de negócios agropecuários, o associativismo e a articulação política com agentes sociais diversos, dentre outros temas.

CAPÍTULO 2

ESTUDO DAS CULTIVARES DE Cannabis sativa PARA FINS MEDICINAIS EM PRODUÇÃO “INDOOR”

STUDY OF Cannabis sativa CULTIVARS FOR MEDICINAL PURPOSES IN “INDOOR” PRODUCTION

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.02

Submetido em: 13/03/2025

Revisado em: 20/03/2025

Publicado em: 25/03/2025

Gabriel Cintra Mendes

Universidade Estadual de Feira de Santana, Bahia-BA

Carla F. de Cerqueira

Universidade Estadual de Feira de Santana, Bahia-BA

http://lattes.cnpq.br/4893133621736802

Julia Sampaio B. Fontes
Universidade Estadual de Feira de Santana, Bahia-BA

http://lattes.cnpq.br/1485766627857901

Adriana Rodrigues Passos

Universidade Estadual de Feira de Santana, Bahia-BA

http://lattes.cnpq.br/1980618320416476

Elielson Souza Rodrigues

Universidade Estadual de Feira de Santana, Bahia-BA

http://lattes.cnpq.br/5941457432431774

Orientador e Coordenador do LBC (Laboratório de Biologia Celular UEFS)

Resumo

Este trabalho tem como objetivo a análise do cultivo de Cannabis sativa com fins medicinais em ambientes controlados (indoor) com enfoque na produção do canabidiol (CBD). Trata-se de uma revisão bibliográfica que utilizou as principais bases de dados como Scielo, pubmed, etc.  O CBD, é fundamental para o tratamento de doenças como epilepsia e esclerose múltipla. As condições de cultivo indoor analisadas foram desde a iluminação até a infecção por patógenos. Observou-se que fotoperíodos de no minimo 12 horas são eficazes para a floração da planta. Os controles fitossanitários são necessários para mitigar infecções por patógenos como Botrytis cinerea e Fusarium spp. O estudo contribui com subsídios técnicos para o aprimoramento do cultivo indoor da C. sativa.

Palavras-chave: C. sativa cultivo indoor; C. sativa cultivo indoor revisão; Canabidiol cultivo indoor.

Abstract

This work aims to analyze the cultivation of Cannabis sativa for medicinal purposes in controlled environments (indoors) with a focus on the production of cannabidiol (CBD). This is a bibliographic review that used the main databases such as Scielo, pubmed, etc.  CBD is essential for the treatment of diseases such as epilepsy and multiple sclerosis. The indoor cultivation conditions analyzed ranged from lighting to pathogen infection. It was observed that photoperiods of at least 12 hours are effective for plant flowering. Phytosanitary controls are necessary to mitigate infections by pathogens such as Botrytis cinerea and Fusarium spp. The study contributes with technical support for improving the indoor cultivation of C. sativa.

Keywords: C. sativa indoor cultivation; C. sativa indoor cultivation review; Cannabidiol indoor cultivation.

Introdução

O termo Cannabis se refere a um gênero de plantas da família Cannabaceae, dentro da ordem Rosales. O gênero, por sua vez, apresenta três espécies: C. sativa, C. indica e C. ruderalis. Entre os principais canabinóides, destacam-se o THC (tetra-hidrocarbinol), o CBD (canabidiol) e o CBN (canabinol), cada um com diferentes impactos em comorbidades. “Dentre estes, destaca-se o canabidiol (CBD), que tem mostrado potencial no tratamento de diversas doenças, como autismo, epilepsia, ansiedade, entre outras” (GONTIJO et al., 2016).

Ao abordar a legislação vigente, incluindo a Resolução RE n° 3.893, de 24 de novembro de 2022, aprovada pela A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), pretende-se contextualizar o cenário regulatório brasileiro e suas implicações na produção e comercialização de produtos de Cannabis para fins medicinais. Nesse contexto, é importante considerar também as questões sociais e políticas relacionadas à legalização do cultivo e à criminalização da substância (ROMANI et al., 2010).

Praticamente toda a planta da Cannabis pode ser utilizada pela indústria: a semente, a fibra resistente, a flor e o cerne lenhoso, assim pode beneficiar o meio ambiente e a economia rural ao mesmo tempo em que proporciona uma fonte alternativa sustentável de fibra para papel, têxteis e outras finalidades (ROBINSON, 1999). A Cannabis pode ser cultivada ao ar livre, também conhecido como cultivo outdoor, onde geralmente se utiliza o solo natural do próprio ambiente ou vasos de solo pré-fabricados; O cultivo indoor deve-se processar em espaço fechado, utilizando luz artificial. Uma das principais diferenças entre o cultivo indoor e o cultivo outdoor está na influência do clima sobre as plantas. No cultivo outdoor em cada estação do ano a influência é muito maior, enquanto no indoor os efeitos de temperatura, calor e umidade podem ser controlados ou, pelo menos, amenizados. Outro fator importante é a questão da iluminação.

A Agronomia, como ciência multidisciplinar, desempenha um papel crucial na busca por soluções inovadoras e sustentáveis para desafios contemporâneos na produção de substâncias com potencial medicinal. Nesse sentido, busca-se utilizar os conhecimentos da Agronomia para otimizar as práticas de cultivo indoor, identificando métodos eficientes que promovam o desenvolvimento saudável das plantas e a máxima expressão de seus compostos medicinais. Nesse sentido, permite identificar métodos eficientes que promovam o desenvolvimento saudável das plantas e a máxima expressão de seus compostos medicinais. Ademais, cultivar no interior pode produzir melhores resultados do que cultivar no exterior, caso as condições sejam apropriadas para isto. Os benefícios de cultivar dentro de casa incluem aumento de produtividade, maior controle de qualidade, facilidade de manejo e capacidade de cultivo em espaços menores.

O cultivo indoor, realizado em ambientes fechados com iluminação artificial e controle rigoroso de temperatura e umidade, oferece condições ideais para maximizar o potencial dos cultivares. Essa abordagem se mostra especialmente vantajosa quando comparada ao cultivo ao ar livre, que depende de condições climáticas imprevisíveis e, muitas vezes, desfavoráveis ao crescimento e desenvolvimento das plantas. Ao focar no cultivo indoor, busca-se otimizar as práticas agronômicas, identificando métodos eficientes que promovam o desenvolvimento saudável das plantas e a máxima expressão de seus compostos medicinais. Dessa forma, este trabalho visa contribuir para o avanço do conhecimento sobre o manejo de Cannabis sativa, alinhando a produção às exigências rigorosas para aplicações medicinais.

Quando nos referimos ao tipo de cultivo da Cannabis sativa, estamos dando ênfase ao aumento na produtividade de bioativos, concretamente o canabidiol (CBD). Várias propriedades medicinais estão relacionadas a este componente da planta como por exemplo: redução de sintomas de ansiedade, depressão e burnout; Neuroproteção, na proteção de células cerebrais de danos e morte celular; recuperação das funções cognitivas após traumas; Controle de doenças neurodegeneração, desacelerando a progressão de doenças como a esclerose múltipla, Parkinson e controle de crises epilépticas, onde medicamentos anticonvulsivantes tradicionais não oferecem resultados eficazes (DA COSTA et al., 2014 apud GONTIJO, 2016; PESSOA et al., 2021).

Este trabalho trata-se de uma revisão bibliográfica sobre os cultivares de Cannabis sativa em ambientes controlados, ou seja, o cultivo Indoor que maximizem a produção de bioativos para fins medicinais principalmente o CBD.

Metodologia

Este estudo caracteriza-se como uma pesquisa qualitativa de natureza descritivo-analítica, fundamentada em uma revisão bibliográfica que abrange artigos acadêmicos e publicações técnicas relacionadas ao cultivo de Cannabis sativa em ambientes controlados. A pesquisa foi organizada em etapas sistemáticas para assegurar a abrangência e a validade das informações analisadas.

Inicialmente, realizou-se uma busca em bases de dados científicas reconhecidas, como Scielo, PubMed e Google Scholar, utilizando palavras-chave como “tipos de cultivo de Cannabis (Indoor-Outdoor) com atenção aos aspectos: Fotoperíodo; Nutrientes; Iluminação no cultivo e Doenças (Figura 1). Foram selecionados 15 artigos de relevância que atendiam aos critérios de análise propostas e com informações sobre técnicas específicas de cultivo em ambientes controlados publicados no período de 2018 e 2023. A modalidade de cultivo Outdoor não foi analisada.

Figura 1: Critérios de produtividade da C. sativa em cultivo Indoor.

Fonte: (Ahsan SM e Cols, 2024). https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Os dados foram sistematizados e organizados em colunas temáticas, destacando-se os Fotoperíodos mais eficazes para as distintas fases do ciclo de crescimento, avaliando sua influência no rendimento final. No aspecto nutricional, foram analisadas tanto a aplicação de macronutrientes e micronutrientes essenciais de manejo nutricional que promovem o crescimento saudável das plantas e otimizam a síntese de compostos bioativos. Além disso, foram explorados os tipos de iluminação mais utilizados no cultivo indoor e as principais doenças e pragas que afetam esses cultivares. Os dados das análises estão apresentados na Tabela 1.

Resultados e Discussão

As informações extraídas dos artigos selecionados foram organizadas nas colunas da Tabela 1, facilitando a análise e discussão dos dados.

Tabela 1: Síntese de artigos científicos sobre Cannabis sativa, em diferentes análises: tipos de cultivo; Fotoperíodo; nutrientes; iluminação; doenças registradas. Campos com (-) indicam ausência de dados no artigo correspondente.

A análise dos dados apresentados na tabela evidencia como os fatores-chave, como fotoperíodo, nutrientes, iluminação e manejo de doenças, impactam diretamente o rendimento e a qualidade dos compostos bioativos da Cannabis sativa. Esses elementos, aliados às condições controladas do cultivo indoor, permitem identificar estratégias eficazes para maximizar a produção e minimizar os desafios enfrentados. A seguir, os principais aspectos analisados nos artigos são discutidos de forma detalhada.

Todos os estudos analisados focaram exclusivamente no cultivo indoor em sua grande maioria, o que proporcionou um maior controle sobre variáveis ambientais. Essas condições controladas favorecem o crescimento saudável das plantas, otimizando a produção de compostos bioativos e reduzindo riscos associados a fatores climáticos e estressores ambientais, comuns no cultivo ao ar livre.

O Fotoperíodo foi identificado como um dos aspectos mais influentes no cultivo da Cannabis sativa. Nos cultivos indoor, os regimes variaram entre 8 e 24 horas de luz, dependendo da fase do ciclo da planta, sendo o regime de 12 horas o mais utilizado durante a floração. Com base nos artigos citados, esse controle rigoroso é fundamental para potencializar o rendimento, promovendo a floração em tempos específicos e com duração controlada, o que contribui para a eficiência do cultivo.

A nutrição das plantas também desempenhou um papel essencial, com destaque para a aplicação de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio. Estudos mostraram que concentrações de nitrogênio variando entre 30 e 320 mg/L, dependendo do ambiente, influenciam significativamente a biomassa. No entanto foi observado também que altas concentrações desse nutriente podem diminuir a concentração dos Canabinoides, evidenciando a necessidade de um manejo nutricional balanceado para atender a objetivos específicos de produção.

A iluminação foi outro fator avaliado, considerando a intensidade e o tipo de lâmpada utilizadas em ambientes controlados. Os artigos abordaram o uso de lâmpadas de sódio de alta pressão e haleto metálico, com intensidades variando de 200 a 1.600 μmol·m⁻²·s⁻¹. Estudos demonstraram que intensidades maiores aumentam a produção de inflorescências sem comprometer a qualidade dos compostos bioativos indicando a importância de ajustes na iluminação visando maximizar o potencial produtivo.

Por fim, o manejo de doenças representou um dos desafios mais relevantes, principalmente em cultivos indoor, onde a umidade e a densidade das plantações favorecem a proliferação de fungos como Botrytis cinerea, Fusarium spp., Aspergillus spp. e Penicillium spp.. Os estudos ressaltaram a importância de práticas de controle ambiental, como monitoramento da umidade e ventilação adequada, para prevenir estas possíveis infecções e proteger a qualidade do produto final.

Esses dados evidenciam a importância do cultivo indoor como estratégia para otimizar a produção de Cannabis sativa para fins medicinais, destacando a necessidade de práticas integradas e ajustadas às demandas específicas de cada ambiente. Assim, os fatores analisados não apenas reforçam as oportunidades de avanços no cultivo, mas também apontam para os desafios a serem superados para alcançar maior sustentabilidade e eficiência na produção dessa planta.

Considerações Finais

O presente trabalho teve como objetivo realizar uma análise acerca do cultivo de Cannabis sativa em ambientes controlados (indoor) para fins medicinais, com ênfase na identificação e avaliação de variáveis que influenciam a produtividade e a qualidade dos compostos bioativos. Uma vez analisados os dados coletados nos artigos podem-se ratificar que a produção dos bioativos da está em consonância com os critérios previstos e analisados como por exemplo o fotoperíodo ideal deve ser de no mínimo 12h; os suplementos básicos devem ser mantidos, com devida atenção à suplementação do nitrogênio pois o mesmo influencia na biomassa como também se recomenda ajustes da intensidade da iluminação o que maximiza o potencial produtivo da planta. O controle fitossanitário adequado da umidade e ventilação evitam a infecção da planta por algumas espécies de fungos. A aplicação dos resultados obtidos nesta revisão pode subsidiar futuras iniciativas voltadas ao aprimoramento das condições de cultivo, contribuindo para a consolidação de técnicas produtivas mais eficientes e alinhadas às demandas da indústria farmacêutica.

Agradecimentos

Ao Laboratório de Biologia Celular (LBC) da Uefs pelo suporte neste trabalho.

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CAPÍTULO 3

PULSES AS SUSTAINABLE FOOD-NUTRITIONAL QUALITY, FUNCTIONAL PROPERTIES, PROCESSING AND ENVIRONMENTAL BENEFITS: A SHORT REVIEW

LEGUMINOSAS COMO ALIMENTO SUSTENTÁVEL – QUALIDADE NUTRICIONAL, PROPRIEDADES FUNCIONAIS, PROCESSAMENTO E BENEFÍCIOS AMBIENTAIS: UMA BREVE REVISÃO

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.03

Submetido em: 29/07/2025

Revisado em: 14/08/2025

Publicado em: 23/08/2025

José Luis Ramírez Ascheri

Embrapa Agroindústria de Alimentos, Rio de Janeiro-RJ, Brazil

http://lattes.cnpq.br/1891994321882753

Diego Palmiro Ramírez Ascheri

Universidade Estadual de Goiás, Anápolis-GO, Brazil

http://lattes.cnpq.br/3060340994426916

Resumo

As leguminosas, que incluem feijões, lentilhas, grão-de-bico e ervilhas, são nutricionalmente significativas devido ao seu alto teor de proteínas, fibras alimentares, vitaminas e minerais, incluindo ferro, potássio e folato. Reconhecidas globalmente como um componente crítico de dietas saudáveis, as leguminosas oferecem vantagens nutricionais consideráveis, particularmente para dietas à base de plantas. Métodos de processamento como imersão, cozimento, germinação e fermentação são comumente usados para melhorar sua qualidade nutricional e palatabilidade. Esses métodos reduzem significativamente os fatores antinutricionais (FANs) como fitatos, taninos e inibidores de enzimas, melhorando assim a biodisponibilidade de nutrientes. As leguminosas são amplamente utilizadas em produtos processados, incluindo farinhas, concentrados proteicos, salgadinhos e alternativas de carne à base de plantas, atendendo à demanda do consumidor por opções alimentares nutritivas, sustentáveis e convenientes. Abordar os FANs por meio do processamento adequado é essencial para otimizar o potencial nutricional das leguminosas. Deixar as leguminosas de molho antes do cozimento reduz efetivamente os fitatos e melhora a absorção de minerais. O cozimento e a cocção sob pressão reduzem ainda mais os níveis de substâncias antinutricionais, melhorando a digestibilidade das proteínas e a absorção de nutrientes. Os processos de germinação e fermentação também são altamente eficazes na redução de FNAs, aumentando simultaneamente a biodisponibilidade de aminoácidos essenciais, vitaminas e minerais. O consumo regular de leguminosas contribui positivamente para a ingestão de fibras alimentares, o controle do açúcar no sangue, a redução do colesterol e a saúde intestinal. Consequentemente, as leguminosas são recomendadas por diretrizes alimentares em todo o mundo devido aos seus consideráveis benefícios à saúde, à sua acessibilidade e ao seu papel na promoção da sustentabilidade alimentar. A incorporação de leguminosas devidamente processadas na dieta diária representa, portanto, uma abordagem estratégica para melhorar os resultados nutricionais e de saúde pública em todo o mundo.

Palavras-Chave: leguminosas, qualidade, funcionalidade, valor nutricional, benefícios.

Abstract

Pulses, comprising beans, lentils, chickpeas, and peas, are nutritionally significant due to their high content of proteins, dietary fibres, vitamins, and minerals, including iron, potassium, and folate. Recognized globally as a critical component of healthy diets, pulses offer considerable nutritional advantages, particularly for plant-based diets. Processing methods such as soaking, cooking, germination, and fermentation are commonly used to enhance their nutritional quality and palatability. These methods significantly reduce anti-nutritional factors (ANFs) like phytates, tannins, and enzyme inhibitors, thereby improving nutrient bioavailability. Pulses are utilized extensively in processed products, including flours, protein concentrates, snacks, and plant-based meat alternatives, meeting consumer demand for nutritious, sustainable, and convenient food options. Addressing ANFs through appropriate processing is essential to optimize pulses’ nutritional potential. Soaking pulses before cooking effectively reduces phytates and enhances mineral absorption. Cooking and pressure-cooking further decrease levels of anti-nutritional substances, enhancing protein digestibility and nutrient uptake. Germination and fermentation processes are also highly effective in reducing ANFs, simultaneously increasing the bioavailability of essential amino acids, vitamins, and minerals. Regular consumption of pulses contributes positively to dietary fibre intake, blood sugar control, cholesterol reduction, and gut health. Consequently, pulses are recommended by dietary guidelines worldwide due to their considerable health benefits, affordability, and role in promoting dietary sustainability. Incorporating properly processed pulses into daily diets thus represents a strategic approach to improving nutrition and public health outcomes globally.

Keywords: Legumes, quality, functionality, nutritional value, benefits.

Introduction

Pulses, or dried legumes such as chickpeas, peas, lentils, beans, broad beans and lupins (Figure 1), are highly valued foods due to their high nutritional content and potential health benefits. This review explores the main processing methods applied to pulses, highlighting their technologies, nutritional impacts, comparison between different species and effective ways to reduce antinutritional agents.

Figure 1: Different pulses, recognized by FAO.

Source: https://pulses.org/what-are-pulses.

Pulses are one of the oldest staple foods of humanity. They are recognized for their high nutritional value, especially for their protein, fiber, B vitamins and mineral content. In addition, they have great cultural, economic and environmental importance in various regions of the world. The culinary use of pulses varies significantly between regions, being influenced by cultural traditions, local availability and dietary habits. In Latin America, countries such as Mexico and Brazil mainly use beans (such as carioca and black) in daily preparations. In Brazil, beans with rice are a national symbol of the staple diet. India is the world’s largest consumer of pulses, especially lentils, chickpeas and mung beans. They are widely used in dishes such as dal, chana masala and sambar. In the Middle East, chickpeas are essential in cooking, being the basis of traditional dishes such as hummus and falafel. In sub-Saharan Africa, beans and other legumes are used extensively in soups and stews, often combined with cereals. In Europe and North America, consumption has grown in recent years, driven by vegetarian and vegan diets, as well as by the appeal of sustainability. According to FAO data, the largest consumers of pulses per capita are India, the world leader in both production and consumption. Ethiopia and Sudan, high dependence on pulses as a source of vegetable protein. Pakistan and Bangladesh, great diversity and frequency of consumption. Canada, although domestic consumption is moderate, is one of the world’s leading exporters (Rawal & Navarro 2019).

With the advancement of food technology and the interest in plant-based products, pulses have been processed and applied in different forms, including whole and isolated flours, used in baking, pasta, snacks, and gluten-free products. Protein concentrates and isolates, generally used as the basis for formulations for meat analogues, plant-based beverages, supplements, and energy bars. Textured proteins, for use in plant-based products that imitate the texture of meat. In this sense, pulses are versatile and nutritious ingredients with historical and cultural importance in many parts of the world. Their consumption has expanded, especially in developed countries, due to the interest in sustainable and healthy diets. The industry has valued pulse derivatives, especially protein isolates, as a viable alternative to animal protein. The trend is for this market to continue growing with technological advances and greater consumer awareness of the benefits of pulses.

Sustainability and Environmental Benefits of Pulses in Food Production

The growing concern for agricultural sustainability is driving the search for environmentally friendly food alternatives. In this context, pulses (dry legumes such as lentils, beans, chickpeas and dried peas) stand out for their sustainable characteristics, including low carbon footprint, water efficiency and benefits for soil health.

Pulses and Low Carbon Footprint

Pulses have one of the lowest carbon footprints among food sources due to their ability to fix atmospheric nitrogen through symbiotic relationships with bacteria of the genus Rhizobium. This symbiosis significantly reduces the need for synthetic nitrogen fertilizers, which require high energy for production. The reduction in the use of these fertilizers directly implies lower emissions of nitrous oxide (N₂O), a gas with a global warming potential approximately 300 times greater than carbon dioxide (CO₂), responsible for approximately 46% of global agricultural emissions (Reay et al. 2012).

Water Efficiency in Pulses Production

Another important advantage of pulses lies in their remarkable water efficiency. Studies indicate that pulses consume between half and one tenth of the water needed to produce the same amount of protein from animal sources and even from some plant sources (Hoekstra & Mekonnen 2012). Due to their natural adaptations to semi-arid environments, crops such as lentils and dry peas are able to extract water from the surface layers of the soil, preserving the deeper layers for subsequent crops. This increases the efficiency of water use in crop rotation systems (Buchholz & Musshoff 2014).

Benefits of Pulses for Soil Health

Growing pulses in rotation with other crops has a highly positive effect on soil health. After harvest, nitrogen-rich residues are incorporated into the soil, serving as nutrients for subsequent crops and promoting the development of beneficial microorganisms. Pulses also promote microbial biodiversity, helping to break disease, pest, and weed cycles, resulting in more sustainable and productive agricultural systems (Stagnari et al. 2017). In addition, substances exuded by pulse roots stimulate specific microbial communities, increasing microbial diversity and consequently the soil’s ability to provide essential nutrients to subsequent plants (Drinkwater & Snapp 2007, Yan 2015, Kang, & Park 2014). Consequently, pulses present a unique set of environmental benefits that make them a highly sustainable choice in food production. With low environmental impact, high water efficiency, and the ability to improve soil fertility and health, they are fundamental in sustainable agriculture strategies, climate change mitigation, and global food security. Investing in research and public policies that encourage its cultivation can generate significant economic, environmental, and social benefits (Gan et al. 2015).

Pulse Processing Methods

It is clear that most pulses are consumed in the typical cuisine of each region, preparing typical dishes in combination with other foods, whether with meat, poultry, etc. and other vegetables.

The industrial use of these pulses can generally be transformed into edible products in the following ways: (a) Thermal cooking processing, essential to make pulses palatable and digestible, significantly reducing antinutritional compounds, such as trypsin inhibitors and tannins. (b) Autoclaving and Pasteurization: more intense methods that can influence the nutritional and sensory quality of pulses, used mainly in industry. (c) Germination, a process that improves the availability of nutrients and reduces antinutritional compounds. Lentils and chickpeas are often germinated to improve the bioavailability of proteins and minerals. (d) Fermentation, which reduces antinutritional agents (phytates and oligosaccharides that cause flatulence). (e) Production of fermented foods, such as tempeh, using beans, peas and chickpeas. (f) Extrusion, a technological process used to produce pulse-based snacks, pasta and textured vegetable proteins, improving sensory acceptance and digestibility. (g) Milling and aero-classification; which consists of the production of flours and protein concentrates used in baking, pasta and protein enrichment of foods and meat analogues. Figure 2, attempts to show the different ways of using pulses.

Figure 2: Different ways of using pulses in the food industry.

Source: Prepared by the authors.

Extruded and baked snacks (peas and chickpeas) (Silva et al., 2023; Silva, et al., 2014); pasta made from lentil and chickpea flour; fermented vegetable drinks (lupin); textured proteins that are alternatives to soy (peas, mung beans and lentils, (Ascheri 2024); tempeh and traditional fermented products (Berrios et al. 2013, Silva 2011).

Pulses: A nutritional powerhouse for health

Pulses are increasingly recognized as essential components of a healthy diet due to their impressive nutritional profile. Rich in protein, fibre, vitamins, and minerals, pulses offer numerous health benefits that make them valuable for human nutrition (Tables 1 and 2; Figure 3).

Table 1: Amino acid values ​​(mg/100g) of the main pulses used in humans.

Note: The values ​​presented are approximate and may vary depending on the cultivar, growing conditions and analysis methodologies.

Source: (Ribeiro et al. 2007, Marquezi 2013, Margier et al. 2018, Silva et al. 2023, Silva;  2011, Khattab et al. 2009, Boye et al. 2010, Sánchez-Vioque 1999).

Table 2: Mineral profile (mg/100g) of the main pulses used for human consumption.

Note: The values ​​presented are approximate and may vary depending on the cultivar, growing conditions and analysis methodologies.

Source: (Sinkovič et al. 2022, Langyan 2022, Singh & Prasad 2023).

Figure 3: Three-dimensional bars and respective comparisons of amino acid (a) and mineral (b) profiles of main pulses.

One of the standout features of pulses is their protein content. Pulses are notable for containing two to three times more protein than cereal grains such as wheat, rice, quinoa, oats, barley, and corn. To illustrate, just half a cup of lentils provides an equivalent protein content to one cup of quinoa or two cups of rice or corn. Due to their affordability and sustainability, pulses serve as an essential protein source globally, particularly in diets that are plant-based or in regions where animal protein is less accessible. Although plant proteins, including pulses, often lack one or more essential amino acids necessary for human health, this limitation can be easily overcome by combining different plant-based proteins. Such complementary combinations ensure a complete amino acid profile, thereby fulfilling the body’s nutritional requirements. Moreover, pulses are exceptionally high in dietary fibre and complex carbohydrates. A single cup of cooked pulses can deliver over half the recommended daily intake of dietary fibre. Pulses contain both soluble and insoluble fibre, each offering distinct health benefits. Soluble fibre aids in managing body weight, blood sugar regulation, and reducing cholesterol levels, while insoluble fibre supports digestive health by promoting regular bowel movements.

Additionally, pulses contain resistant starch, a type of complex carbohydrate that behaves similarly to dietary fibre within the body. Resistant starch has been linked to numerous health advantages, including lower blood cholesterol and blood sugar levels, as well as enhanced gut health by supporting beneficial gut bacteria. Dietary guidelines emphasize the inclusion of pulses as part of a balanced diet, underscoring their significant nutritional contribution. Research has consistently shown that individuals consuming at least half a cup of pulses daily tend to have better nutrient intakes—higher in fibre, protein, calcium, potassium, folate, zinc, iron, and magnesium—and lower intakes of saturated fats. Therefore, pulses represent a powerful nutritional resource, providing essential nutrients vital for maintaining and improving health. Encouraging their regular consumption can significantly contribute to healthier diets and sustainable food practices globally Silva 2011).

Pulses are rich in proteins (20-30%), dietary fiber (15-25%), vitamins (especially B complex), minerals (iron, zinc, calcium, magnesium) and low in lipids (1-2%). Considering a comparison between selected pulses (per 100g, raw), chickpeas: protein 19%, fiber 17%, iron 6.2 mg; lentils: protein 25%, fiber 11%, iron 7.5 mg; peas:  protein 23%, fiber 16%, iron 5 mg; kidney beans: protein 22%, fiber 16%, iron 8 mg; lupins: protein 36%, fiber 18%, iron 5 mg/100, respectively (Marquezi 2013, Langyan 2022, Khattab 2009).

On the other hand, it must be considered the antinutritional compounds in pulses, as structure, mechanism of action and impacts on the human digestive system. Pulses have several nutritional and environmental benefits; however, they also contain compounds called antinutrients that can compromise the bioavailability of essential nutrients to the human body. The main antinutritional compounds include phytates, tannins, lectins, trypsin inhibitors and fermentable oligosaccharides (Samtiya 2020).

1. Phytates (phytic acid), is chemically known as myo-inositol hexaphosphate, with molecular formula C₆H₁₈O₂₄P₆. The mechanism of action is related to the formation of insoluble complexes with essential minerals such as iron, zinc, calcium and magnesium, reducing their intestinal absorption. (Schlemmer et al. 2009, Wu et al. 2009).
2. Tannins are phenolic compounds classified as condensed (proanthocyanidins) and hydrolyzable, with condensed compounds predominating in pulses (typical formula: C₁₅H₁₄O₆). Their mechanism of action is related to the precipitation of dietary proteins and digestive enzymes, reducing protein digestibility and mineral absorption in the gastrointestinal tract (Chung et al. 1998).
3. Lectins are complex glycoproteins with a high affinity for specific sugars. Their mechanism of action involves the possibility of adhering to the intestinal mucosa, altering the integrity and permeability of the intestinal barrier and impairing the absorption of nutrients, in addition to stimulating local inflammation (Vasconcelos & Oliveira 2004).
4. Trypsin inhibitors are small proteins rich in disulfide bridges that stabilize their three-dimensional structure. In their mechanism of action, these proteins bind irreversibly or reversibly to digestive enzymes, especially trypsin and chymotrypsin, reducing the digestion of food proteins and causing gastrointestinal discomfort (Gilani et al. 2005, Avilés-Gaxiola, et al. 2018).
5. Fermentable Oligosaccharides (raffinose, stachyose and verbascose), these compounds, whose typical chemical structure (raffinose), C₁₈H₃₂O₁₆ have oligosaccharides that are not digestible by human enzymes, reaching the colon intact, where they are fermented by intestinal bacteria, causing excessive production of gases (hydrogen, carbon dioxide, methane) and intestinal discomfort (Suarez et al. 1999, Dent & Maleky 2022). In this sense, despite the nutritional benefits of pulses, it is essential to consider these antinutritional compounds in their composition. Appropriate technological processes, such as germination, fermentation, soaking and heat treatment, are essential to reduce these effects and improve the nutritional use of these foods.

Effective methods of reducing antinutritional action include germination: reduces phytates and oligosaccharides; fermentation: reduces oligosaccharides and tannins; thermal processing, highly effective in reducing lectins and trypsin inhibitors. Technologies such as germination, fermentation, extrusion and thermal processing offer promising possibilities to maximize nutritional benefits and minimize antinutritional compounds (Avilés-Gaxiola et al. 2018).

1. Aqueous extraction and isoelectric precipitation: This is a traditional and widely used technique, in which proteins are extracted by solubilization in an aqueous medium, followed by adjusting the pH to the isoelectric point, precipitating the protein. This technique results in high protein purity and is very common for soy and pea proteins (Tangeret et al. 2020).
2. Ultrafiltration and membrane diafiltration: This method uses membranes with specific pores to separate proteins from other components, such as fibers, carbohydrates and lipids. It allows obtaining protein concentrates with a high degree of purity, maintaining the functional and nutritional properties of the proteins (Boye et al. 2011)
3. Electrodialysis: An innovative technique that applies an electric field to remove salts and undesirable compounds, producing high-quality proteins and reducing water waste, in line with sustainable practices (Boye et al. 2011).
4. Ultrasound or microwave-assisted extraction: Emerging methods that use ultrasonic waves or microwaves to improve the efficiency of protein extraction, reducing time and energy consumption. These techniques also help maintain the functional properties of proteins (Aghababaei & Mcclements 2025, Loushigam & Shanmugam 2023).
5. Enzymatic extraction: Involves the use of specific enzymes to increase the yield and purity of the extracted protein, improving the solubility and digestibility of the final protein.
6. Additionally, air-classification (aero-classification) is an innovative, clean methodology used to obtain protein concentrates from pulses. This technique involves separating particles based on their size and density through air currents, effectively isolating protein-rich fractions from starch and fibre. Aero-classification, (Figure 4-b), offers significant advantages, such as being environmentally friendly due to the absence of solvents and reduced water usage, thus aligning with sustainable production practices. Nutritionally, proteins obtained via aero-classification maintain excellent functionality and nutritional integrity (Figure 4-a), with minimal alterations to amino acid profiles. These modern methods make it possible to obtain highly concentrated and functional vegetable proteins, ideal for application in plant-based foods, ensuring nutritional quality and environmental sustainability, including food extrusion process, (Figure 5), (Schutyser & van der Goot 2011).

Figure 4: Different ways of using pulse flours (a) by air classification and (b) alkaline extraction.

Source: Prepared by the authors.

Figure 5: Use of thermoplastic food extrusion for processing dry pulses to obtain texturized protein, and wet texturing of pulses and respective formulations using a twin-screw extruder and accessories for meat analogues.

Source: Prepared by the authors.

Several studies have explored the incorporation of bean flours into cereal mixtures for the development of convenience products, aiming to improve nutritional value and meet specific demands, such as the production of gluten-free foods or foods for vegans. Below is a summary of some of these studies, highlighting their objectives, methodologies and main conclusions.

Research entities allied Postgraduate Programs, have joined forces to find alternative uses for cereals and pulses, in the search for healthier, gluten-free and vegan foods. (Arévalo et al. 2024, Chamone et al. 2023, Silva et al. 2025, Comettant-Rabanal, et al. 2023) and millet with legumes such as chickpeas and carioca beans. Using thermoplastic food extrusion technology, aerated and crunchy whole grain snacks, pre-cooked whole grain flours, whole grain pasta and formulations for pita bread (Arabic or Syrian) were created. The final products presented protein contents between 10.5% and 12.8% and dietary fiber between 9% and 10% with sensory acceptance rates above 70%, indicating good acceptance and potential commercial interest. For other way, the use of extruded carioca bean flour in gluten-free cake mixes, in a master’s dissertation, the physical, chemical and microbiological characterization of raw rice flour and extruded carioca bean flour was investigated with the aim of developing gluten-free cake mixes. The tested formulations completely replaced wheat flour with combinations of these flours with proportions ranging from 45% to 75% of bean flour. The results indicated that the inclusion of up to 75% of extruded bean flour is viable, improving the nutritional value of the cakes without compromising sensory acceptance. Furthermore, the flours used have demonstrated potential to replace wheat flour in the food industry, adding value to by-products from the rice and bean production chains (Gorissen et al. 2018). Consequently, the incorporation of bean flours or pulses flours in combination with cereals in the formulation of convenience products, especially those intended for gluten-free diets, has proven to be an effective strategy for improving the nutritional profile of foods without compromising their sensory characteristics. The studies highlight the potential of these combinations to offer healthier and more affordable food alternatives, in addition to adding value to agricultural by-products.

Conclusion

Pulses represent a nutritionally dense and highly beneficial food category essential for balanced diets globally. Their substantial content of proteins, dietary fibres, vitamins, and minerals underscores their importance in addressing nutritional deficiencies, particularly within plant-based diets. However, optimizing their nutritional benefits requires careful consideration of processing methods such as soaking, cooking, pressure-cooking, germination, and fermentation. These techniques significantly reduce anti-nutritional factors like phytates, tannins, and enzyme inhibitors, thereby improving nutrient bioavailability, protein digestibility, and overall palatability. Regular intake of properly processed pulses contributes positively to health outcomes, enhancing dietary fibre consumption, blood sugar regulation, cholesterol reduction, and gut microbiome health. Additionally, pulses are valuable components in processed foods, including flours, protein concentrates, snacks, and plant-based meat alternatives, meeting rising consumer demands for nutritious, convenient, and sustainable food choices. Consequently, integrating suitably processed pulses into everyday diets emerges as an effective and strategic approach to enhancing nutrition, improving public health outcomes, and promoting dietary sustainability worldwide.

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CAPÍTULO 4

EFEITO DE PROPORÇÕES VARIADAS DE FERTILIZANTE ORGÂNICO NA PRODUÇÃO DO RABANETE ‘SAXA’

EFFECT OF VARYING PROPORTIONS OF ORGANIC FERTILIZER ON THE PRODUCTION OF ‘SAXA’ RADISH

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.04

Submetido em: 24/08/2025

Revisado em: 30/08/2025

Publicado em: 03/09/2025

Camilla Pereira Furtado de Souza

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

https://orcid.org/0000-0001-6605-0439

Larissa dos Santos Machado

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

https://orcid.org/0009-0006-2093-5171

Alfredo Tales de Jesus Neto

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestrando em Ciências Agrárias,

 Cruz das Almas, BA

https://orcid.org/0000-0002-9855-978X

Vitor Pereira da Silva

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestrando em Ciências Agrárias,

 Cruz das Almas, BA

https://orcid.org/0009-0000-2637-8480

Bernardo José Bloisi Vaz Sampaio da Paixão

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Mestrando em Ciências Agrárias,

Cruz das Almas, BA

https://orcid.org/0000-0002-9250-8228

Damiana Amancio de Souza

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), Mestre em Ciências Agrárias,

Cruz da Almas, BA

http://lattes.cnpq.br/4924641421179266

Andreza de Jesus Correia

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Doutoranda em Ciências Agrárias,

 Cruz das Almas, BA

https://orcid.org/0000-0001-9897-699X

Júlio César Azevedo Nóbrega

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), Dr. Prof. Adjunto,

Cruz das Almas, BA

https://orcid.org/0000-0002-2726-8205

Fabiane Pereira Machado Dias

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), Doutora em Agronomia,

Cruz das Almas, BA

https://orcid.org/0000-0002-1153-9613

Caliane da Silva Braulio

Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), Doutora em Ciências Agrárias, Cruz das Almas, BA

https://orcid.org/0000-0003-3074-2876

Resumo

O rabanete (Raphanus sativus L.) é uma hortaliça de ciclo curto, crescimento rápido amplamente cultivada por sua importância na alimentação e por sua capacidade de adaptação a diferentes condições climáticas. A utilização de compostagem orgânica tem se destacado como alternativa, alternativa sustentável de adubação para produção de alimentos em espaços reduzidos, contribuindo para a segurança alimentar, a reciclagem de resíduo. Diante disso, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes proporções de composto orgânico em Latossolo Amarelo sobre o desenvolvimento de plantas de rabanete, variedade Saxa, cultivadas em vasos. O delineamento experimental foi inteiramente casualizados, utilizando seis proporções de composto orgânico e solo (0:100; 20:80; 40:60; 60:40; 80:20; 100:0, v:v), com cinco repetições, totalizando 30 unidades experimentais. Decorridos 30 dias após a semeadura, avaliaram-se altura de planta, número de folhas, diâmetro da raiz, massa fresca e seca e teores de clorofila. Posteriormente, os dados foram submetidos à análise de variância e à análise de regressão a 5% de probabilidade. Concluiu-se que plantas de rabanete cultivadas em substratos contendo composto orgânico apresentaram maiores incrementos em altura, biomassa e diâmetro da raiz, destacando-se a proporção 80:20 (composto:solo), na qual se observaram os melhores resultados. Dessa forma, a adubação orgânica se mostra uma prática eficiente para o cultivo de rabanete.

Palavras-chaves: Crescimento vegetal, nutrição de plantas, cultivo urbano, produtividade.

Abstract

Radish (Raphanus sativus L.) is a short-cycle, fast-growing vegetable widely cultivated for its nutritional value and adaptability to different growing conditions. The use of organic compost has emerged as a sustainable alternative for fertilizing food in small spaces, contributing to food security and waste recycling. Therefore, this study aimed to evaluate the effect of different proportions of organic compost in a Yellow Latosol on the development of radish plants, variety Saxa, grown in pots. The experimental design was completely randomized, using six proportions of organic compost and soil (0:100; 20:80; 40:60; 60:40; 80:20; 100:0, v:v), with five replicates, totaling 30 experimental units. Thirty days after sowing, plant height, leaf number, root diameter, fresh and dry mass, and chlorophyll content were evaluated. Subsequently, the data were subjected to analysis of variance and regression analysis at 5% probability. It was concluded that radish plants grown in substrates containing organic compost showed greater increases in height, biomass, and root diameter, with the 80:20 ratio (compost:soil) showing the best results. Therefore, organic fertilization proves to be an efficient practice for radish cultivation.

Keywords: Plant growth, plant nutrition, urban cultivation, productivity.

Introdução

O rabanete (Raphanus sativus L.) é uma hortaliça pertencente à família Brassicaceae, caracterizada por seu ciclo curto, rápido crescimento e ampla adaptação a diferentes condições climáticas. Suas raízes comestíveis possuem sabor picante e elevado valor nutricional. Além de sua importância na alimentação, essa cultura tem sido alvo de estudos devido seu potencial terapêutico e contribuição para a produção agrícola sustentável (BATISTA et al., 2013). Em condições adequadas de fertilidade e umidade do solo, o rabanete pode ser colhido entre 25 e 35 dias após a semeadura (FILGUEIRA, 2008), sendo, portanto, uma excelente alternativa para a diversificação da produção em pequenas propriedades rurais e em quintais urbanos.

Nesse contexto, destaca-se a crescente valorização da agricultura urbana como uma estratégia eficaz para promover segurança alimentar, inclusão social e sustentabilidade ambiental nas cidades. Com o avanço da agricultura em áreas urbanas, novas demandas têm impulsionado a expansão das atividades agropecuárias nesses espaços. Entre os principais fatores estão a busca por cidades mais sustentáveis, a melhoria da qualidade ambiental e da saúde da população, especialmente por meio do acesso a alimentos frescos, cultivados de forma ambientalmente responsável e segura (NÓBREGA et al., 2016). Iniciativas como o Programa Nacional de Agricultura Urbana e Periurbana, lançado pelo Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima (MMA) em 2023, reforçam essa tendência ao incentivar o aproveitamento de quintais, telhados e terrenos ociosos para o cultivo de alimentos e compostagem de resíduos orgânicos.

O desenvolvimento ideal do rabanete ocorre em regiões de clima ameno, com temperaturas entre 15 °C e 25 °C. Temperaturas elevadas podem gerar raízes fibrosas e de menor qualidade, enquanto temperaturas muito baixas retardam o crescimento (SANTOS et al., 2017). As condições edáficas ideais incluem solos leves, bem drenados e ricos em matéria orgânica, com pH entre 5,5 e 6,8, além de irrigação equilibrada para evitar rachaduras nas raízes (GOUVEIA, 2016). A rotação de culturas também é recomendada para reduzir a incidência de patógenos e melhorar a estrutura do solo.

A nutrição equilibrada é também essencial para a produtividade e qualidade do rabanete. Os principais macronutrientes exigidos são o nitrogênio (N), que favorece o crescimento vegetativo, embora seu excesso possa prejudicar a formação das raízes; o fósforo (P), indispensável ao desenvolvimento radicular; e o potássio (K), que contribui para a qualidade das raízes e resistência a estresses abióticos (ALVES et al., 2022). Nesse sentido, adubações orgânicas, como o uso de composto orgânico e esterco curtido, têm se mostrado alternativas sustentáveis para a melhoria da fertilidade do solo e o aumento da produtividade. Assim, o uso de compostos orgânicos, por fornecer todos os nutrientes essenciais às plantas, representa uma opção viável especialmente em pequenas hortas urbanas e domésticas, contribuindo para a qualidade química dos substratos de cultivo.

Segundo o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), fertilizantes orgânicos são produtos obtidos a partir de matérias-primas de origem vegetal ou animal, urbana, rural ou industrial, enriquecidos ou não com nutrientes minerais. Esses insumos exercem um papel fundamental na agricultura sustentável, pois além de fornecerem nutrientes, melhoram as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo (GALVÃO et al., 2019).

O uso de fertilizantes orgânicos na cultura do rabanete tem apresentado resultados promissores, promovendo crescimento vigoroso, maior homogeneidade das raízes e maior tolerância a estresses ambientais. Tais insumos facilitam a absorção de nutrientes, aumentam a resistência hídrica e térmica das plantas e podem ser produzidos localmente, por meio de práticas como a compostagem doméstica (COSTA et al., 2021). Isso reforça seu potencial como tecnologia acessível e ambientalmente responsável.

Diante desse cenário, esta pesquisa tem como objetivo avaliar o efeito de diferentes doses de composto orgânico no desenvolvimento do rabanete da variedade Saxa, buscando identificar o manejo nutricional mais adequado para maximizar a produtividade e a qualidade das raízes, com ênfase no cultivo em vasos e em ambientes urbanos.

Metodologia

O experimento foi conduzido em casa de vegetação do Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (CCAAB/UFRB), localizado em Cruz das Almas-BA.  O clima da região é classificado como Af, sendo a temperatura média anual da região de 24,2 °C (SILVA; COELHO FILHO; COELHO, 2016).

O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, com seis doses distintas de composto orgânico nas proporções 0:100, 20:80, 40:60, 60:40, 80:20 e 100:0 (composto orgânico:solo, v:v), com cinco repetições por tratamento, totalizando 30 unidades experimentais.

O composto orgânico utilizado foi produzido no Núcleo de Meio Ambiente (NUMAM) da UFRB, por meio da compostagem de poda de árvores da UFRB, com adição de esterco bovino e caprino (3:1:1). A caracterização química do composto indicou: teor de matéria orgânica por combustão de 12,1%; teor de carbono orgânico de 6,0%; relação C/N de 8,7; pH de 6,6; condutividade elétrica de 0,806 dS/m; nitrogênio total de 0,7%; fósforo total (P₂O₅) de 0,2%; potássio total (K₂O) de 0,3%; cálcio total de 0,6%; magnésio total de 0,1%; enxofre total de 0,02%; cobre: 15 mg kg⁻¹; manganês: 127 mg kg⁻¹; zinco: 35 mg kg⁻¹; boro: 234 mg kg⁻¹; e sódio: 824 mg kg⁻¹.

O solo utilizado foi classificado como Latossolo Amarelo, coletado na camada de 0–0,40m no CCAAB/UFRB. A caracterização química do solo indicou: pH em água de 5,2; fósforo: 5 mg/dm³; potássio: 0,04 cmolc dm^–³; cálcio: 0,88 cmolc dm^–³; magnésio: 0,57 cmolc ^–dm³; cálcio + magnésio: 1,45 cmolc dm^–³; alumínio: 0,2 cmolc dm^–³; sódio: 0,02 cmolc ^–dm³; hidrogênio + alumínio: 2,77 cmolc dm^–³; soma de bases: 1,50 cmolc dm^–³; CTC: 4,27 cmolc dm^–³; saturação por bases: 35%; matéria orgânica: 11,6 g kg⁻¹.

As sementes de rabanete da variedade Saxa foram adquiridas em comércio local. O solo e o composto foram tamisados em peneiras com malha de 4,0 mm e, posteriormente, misturados nas proporções especificadas, sendo acondicionados em vasos plásticos de 0,5L.

Em cada vaso, foram semeadas cinco sementes de rabanete a uma profundidade aproximada de 2 cm. Após a semeadura, a irrigação foi realizada regularmente, com o objetivo de manter a umidade adequada do solo, sem causar encharcamento. Com a emergência das plântulas, procedeu-se ao desbaste, mantendo-se apenas uma planta por vaso, a fim de evitar a competição por água e nutrientes do substrato de cultivo. Ressalta-se que, durante todo o ciclo da cultura, não foi utilizado nenhum outro fertilizante além do composto orgânico previamente incorporado ao solo.

Durante o ciclo experimental, as plantas foram monitoradas, e práticas de manejo, como a remoção de plantas espontâneas, foram realizadas. Ao final de 30 dias após a semeadura, as seguintes variáveis foram avaliadas: altura da planta (cm), medida da base até o ápice; número de folhas; diâmetro da raiz (cm), na região mais larga do rabanete; massa fresca (g); massa seca (g), após secagem em estufa a 65 °C até peso constante; e teores de clorofila a, b e total.

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA), utilizando o software estatístico R (R Core Team, 2018), com o objetivo de avaliar a influência dos diferentes tratamentos nas variáveis estudadas. Além disso, foi realizada análise de regressão para as proporções de composto orgânico, considerando um nível de significância de 5%.

Resultados e Discussão

Na Figura 1 é verificado o desenvolvimento das plantas de rabanete aos 30 dias, em função das diferentes proporções solo:composto orgânico. 

Figura 1. Comparação entre os rabanetes utilizando diferentes doses de composto orgânico em Latossolo Amarelo.

Fonte: Autores, 2024.

A altura da planta aumentou de 11,7 cm para 22,4 cm com até 40% de composto orgânico (Figura 2). A partir dessa proporção, a altura se estabilizou ou apresentou leve diminuição, sugerindo que teores mais elevados de composto podem não favorecer o crescimento vertical.  Oliveira et al. (2015) demonstraram que o uso de composto orgânico à base de esterco de cabra e grama pode aumentar o crescimento de mudas, especialmente com 50% de volume para peso fresco e 25% para diâmetro do caule.

Figura 2. Altura de plantas de Raphanus sativus cultivadas em substratos formulados com diferentes proporções de composto orgânico em Latossolo Amarelo.

Fonte: Autores, 2024.

O número de folhas aumentou de 5 para 6 com a adição de 20% de composto orgânico (Figura 3), indicando que uma proporção moderada de composto orgânico favorece o crescimento foliar. A partir de 40%, o número de folhas se manteve entre 6 e 7, sugerindo que a adição do composto em proporções mais elevadas tem pouca influência adicional. O número de folhas nas plantas de rabanete é  um indicador importante, pois é o local onde ocorre a fotossíntese, responsável pela produção de fotoassimilados que são enviados para os órgãos produtivos da planta, conforme Linhares et al. (2010).

Figura 3. Número de folhas em plantas de Raphanus sativus cultivadas em substratos formulados com diferentes proporções de composto orgânico em Latossolo Amarelo.

Fonte: Autores, 2024.

O diâmetro da raiz aumentou de 10,18 cm (0:100) para 32,9 cm (80:20), indicando que o composto orgânico favorece o desenvolvimento radicular (Figura 4). O maior diâmetro de raiz foi alcançado com 80% de composto, sugerindo que a maior disponibilidade de nutrientes e melhorias nos atributos físicos do substrato de cultivo promovem o crescimento das raízes. Sousa et al. (2020) também identificaram que o crescimento radicular foi favorecido pela adição do composto orgânico, com aumento no comprimento da raiz em comparação às cultivadas sem adição do composto orgânico, além de  melhorar os atributos químicos do solo, favorece também os atributos físicos, a exemplo da retenção de água e a aeração do solo, melhorando com isso, as  condições ideais para o desenvolvimento radicular, o que está de acordo com estudos realizados por Peixoto Filho et al. (2013). Segundo os autores, a decomposição e mineralização deresíduos orgânicos influenciam diretamente a disponibilidade de nutrientes para as plantas, especialmente para aquelas de ciclo curto, como o rabanete.

Figura 4. Diâmetro da raiz em plantas de Raphanus sativus cultivadas em substratos formulados com diferentes proporções de composto orgânico em Latossolo Amarelo.

Fonte: Autores, 2024.

A massa fresca de rabanete (Figura 5) aumentou exponencialmente entre as proporções, passando de 2,76 g (0:100) para 24,14 g (80:20), refletindo o impacto positivo do composto orgânico na disponibilidade de nutrientes e no crescimento geral da planta. O aumento na biomassa fresca do rabanete sugere que o composto orgânico melhora a fertilidade do solo, promovendo o crescimento vigoroso das plantas. No geral, a aplicação de biofertilizantes e corretivos orgânicos tem sido associada à melhoria das características de crescimento, incluindo maior tamanho do bulbo e melhor desenvolvimento foliar, aspectos essenciais para rabanetes comercializáveis (Gondim et al., 2023; Saavedra et al., 2024).

A massa seca também apresentou igual comportamento (Figura 6), aumentando de 0,26 g (0:100) para 1,49 g (80:20). Semelhante à massa fresca, a massa seca alcançou seus maiores valores nas proporções mais altas de composto orgânico, indicando uma maior eficiência na conversão de nutrientes em biomassa estrutural, provavelmente devido à melhoria da qualidade do substrato de cultivo. Segundo Silva et al. (2020), o uso de compostos orgânicos pode melhorar significativamente as propriedades físicas e químicas do substrato, favorecendo o crescimento e acúmulo de biomassa das plantas.

No presente estudo, os resultados obtidos para os parâmetros de crescimento e produção de rabanete mostra que a proporção de composto orgânico em Latossolo Amarelo deve ser ajustada de acordo com os objetivos desejados, como produtividade, qualidade sensorial ou sustentabilidade, a fim de potencializar os benefícios da agricultura orgânica em pequenos cultivos de áreas urbanas.

Figura 5. Matéria fresca em plantas de Raphanus sativus cultivadas em substratos formulados com diferentes proporções de composto orgânico em Latossolo Amarelo.

Fonte: Autores, 2024.

Figura 6. Matéria seca em plantas de Raphanus sativus cultivadas em substratos formulados com diferentes proporções de composto orgânico em Latossolo Amarelo.

Fonte: Autores, 2024.

Conclusão

A adição de composto orgânico no substrato de cultivo de rabanetes da variedade Saxa influencia positivamente o desenvolvimento das plantas, especialmente no aumento do diâmetro da raiz e da biomassa.

A melhor dose de composto orgânico para o desenvolvimento do rabanete da variedade Saxa é a de 80:20 (composto orgânico:solo, v:v).

O manejo nutricional adequado, com doses corretas de composto orgânico, pode ser uma estratégia eficiente para melhorar a produtividade e a qualidade das raízes, especialmente em cultivos urbanos e em vasos.

Referências

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CAPÍTULO 5

DESENVOLVIMENTO DE PRODUTO EXTRUSADO ENRIQUECIDO: EFEITOS DA ADIÇÃO DE ORA-PRO-NÓBIS (PERESKIA ACULEATA MILLER) NO TEOR PROTEICO E NA BIODISPONIBILIDADE DE FERRO

DEVELOPMENT OF AN ENRICHED EXTRUDED PRODUCT: EFFECTS OF ORA-PRO-NÓBIS (PERESKIA ACULEATA MILLER) ADDITION ON PROTEIN CONTENT AND IRON BIOAVAILABILITY

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.05

Submetido em: 24/11/2025

Revisado em: 10/12/2025

Publicado em: 17/12/2025

Ana Clara Souza

Universidade Estadual de Maringá, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Maringá-PR.

http://lattes.cnpq.br/2900814712529071  

Leonardo Martins Machado

Universidade Estadual de Maringá, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos, Maringá-PR.

http://lattes.cnpq.br/5374599104443891

Nathalia Gouveia Botan

Universidade Estadual de Maringá, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Maringá-PR.

http://lattes.cnpq.br/5451528416663930   

Claudia Cirineo Ferreira Monteiro

Universidade Estadual de Maringá, Programa de Pós-Graduação em Design, Paraná.

http://lattes.cnpq.br/4937821781512284    

Antonio Roberto Giriboni Monteiro

Universidade Estadual de Maringá, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Maringá-PR.

http://lattes.cnpq.br/8225119267165636  

Resumo

A crescente busca da população por alimentos mais saudáveis e funcionais tem impulsionado o desenvolvimento de produtos enriquecidos com ingredientes de elevado valor nutricional. Nesse contexto, a Pereskia aculeata Miller (ora-pro-nóbis), uma PANC rica em proteínas, fibras e compostos bioativos, destaca-se como alternativa promissora. Este estudo teve como objetivo produzir snacks extrusados adicionados de 10% de farinha de P. aculeata e avaliar seus efeitos sobre a composição centesimal, o teor de ferro e a atividade antioxidante. A farinha das folhas apresentou altos teores de proteínas (35,29%), fibras (FB: 9,30%; FDN: 50,40%; FDA: 17,55%) e ferro (6,355 ppm), além de elevada atividade antioxidante (DPPH: 554,17 µM TE/µg; FRAP: 10,12 µM TE/mg). Nos snacks, a formulação enriquecida (EPA) apresentou teores de proteínas (11,73%), fibras (FB: 2,78%; FDN: 6,85%; FDA: 2,85%) e ferro (0,958 ppm) superiores ao extrusado padrão (EM), que apresentou 8,31% de proteínas, 0,23% de fibra bruta e 0,280 ppm de ferro. A atividade antioxidante também foi maior no EPA (DPPH: 529,15 µM TE/µg; FRAP: 5,39 µM TE/mg) em comparação ao EM (115,98 µM TE/µg e 0,91 µM TE/mg, respectivamente). Apesar da redução de compostos fenólicos após a extrusão, a incorporação da farinha elevou significativamente o valor nutricional e funcional do produto final. Os resultados evidenciam que a P. aculeata é um ingrediente eficaz para enriquecimento proteico, mineral e antioxidante em alimentos extrusados, apresentando grande potencial de aplicação industrial.

Palavras-Chave: Pereskia aculeata; extrusão; PANCs; snack funcional.

Abstract: The growing demand for healthier and functional foods has driven the development of products enriched with ingredients of high nutritional value. In this context, Pereskia aculeata Miller (ora-pro-nóbis), a non-conventional edible plant (PANC) rich in proteins, fibers, and bioactive compounds, stands out as a promising alternative. This study aimed to produce extruded snacks with the addition of 10% P. aculeata leaf flour and to evaluate their effects on proximate composition, iron content, and antioxidant activity. The leaf flour showed high levels of proteins (35.29%), fibers (CF: 9.30%; NDF: 50.40%; ADF: 17.55%), and iron (6.355 ppm), as well as high antioxidant activity (DPPH: 554.17 µM TE/µg; FRAP: 10.12 µM TE/mg). In the snacks, the enriched formulation (EPA) presented higher contents of proteins (11.73%), fibers (CF: 2.78%; NDF: 6.85%; ADF: 2.85%), and iron (0.958 ppm) compared to the standard extrudate (EM), which contained 8.31% proteins, 0.23% crude fiber, and 0.280 ppm iron. Antioxidant activity was also higher in the EPA (DPPH: 529.15 µM TE/µg; FRAP: 5.39 µM TE/mg) compared to the EM (115.98 µM TE/µg and 0.91 µM TE/mg, respectively). Despite the reduction in phenolic compounds after extrusion, the incorporation of the flour significantly increased the nutritional and functional value of the final product. The results demonstrate that P. aculeata is an effective ingredient for protein, mineral, and antioxidant enrichment in extruded foods, presenting great potential for industrial application.

Keywords: Pereskia aculeata; extrusion; PANCs; functional snack.

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Introdução

            Ao longo dos anos, observa-se uma notável transição nos hábitos de saúde da população. Dentre estas mudanças, o aumento da procura por uma alimentação mais saudável é percebido como uma estratégia eficaz para a melhoria da qualidade de vida. Em resposta a essa demanda, o mercado de alimentos tem investido continuamente em inovações, visando satisfazer as novas expectativas e carências nutricionais dos consumidores (Santos et al., 2022).

Neste cenário, um grupo de plantas vem ganhando destaque no Brasil entre consumidores interessados em alimentação saudável e sustentável, as chamadas plantas alimentícias não convencionais (PANCs). Elas incluem espécies comestíveis pouco conhecidas ou raramente utilizadas pela maior parte da população, especialmente em áreas urbanas. Esse conceito abrange diversas plantas silvestres com potencial alimentício, cuja produção e comercialização muitas vezes representam uma importante fonte complementar de renda para pequenos agricultores e extrativistas (Barbosa et al., 2021).

O Brasil está entre os países mais abundantes em biodiversidade, abrigando mais de 45 mil espécies nativas. No caso específico das PANCs, estima-se que cerca de 3 mil espécies já tenham sido identificadas. No entanto, apesar dessa ampla diversidade, seu uso ainda é bastante limitado (Zappi et al., 2015)

Dentre as PANCs mais conhecidas, tem-se a Pereskia aculeata Miller, popularmente chamada de ora-pro-nóbis, cujo nome popular significa, em latim, “rogai por nós”, é uma cactácea que destaca-se por apresentar folhas em sua estrutura. Pertence ao reino Plantae, classe Magnoliopsida, ordem Caryophyllales, família Cactaceae e gênero Pereskia (Almeida; Corrêa, 2012).

De acordo com a Embrapa Hortaliças (2017), o gênero Pereskia é considerado um ancestral primitivo dos cactos, abrangendo espécies de arbustos folhosos e plantas arbóreas. Nativa da flora brasileira, a ora-pro-nóbis é uma trepadeira frequentemente utilizada como cerca-viva devido aos seus espinhos, apresentando folhas carnosas e mucilagem (Almeida; Corrêa, 2012).     

 A ora-pro-nóbis é reconhecida como uma fonte importante de nutrientes minerais e orgânicos, além de apresentar compostos bioativos, como antioxidantes e substâncias com ação anti-inflamatória (Santos et al., 2022). Popularmente chamada de “carne dos pobres”, essa espécie apresenta excelente composição nutricional, incluindo cerca de 23% de proteínas, 31% de carboidratos, 8% de lipídeos, 4% de fibras alimentares e 14% de minerais (Nogueira et al., 2023), dentre eles, o ferro.

A importância do ferro para alimentação é notória. Este microelemento o qual é amplamente discutido e abordado nas demais camadas da sociedade é de extrema importância para a saúde; sua deficiência causa anemia descrita como anemia ferropriva, a qual pode ocorrer como resultado de perda sanguínea, ingestão deficiente, entre outros, ocasionando a diminuição dos níveis plasmáticos de ferro. (Carvalho; Baracat; Sgarbieri, 2015). De acordo com Rogez (2000), as pessoas conseguem absorver apenas 5% do ferro disponível (forma livre) dos vegetais.

Dessa forma, a ora-pro-nóbis se destaca como uma alternativa alimentar promissora, capaz de suprir importantes necessidades nutricionais e acompanhar as crescentes tendências de consumo saudável. Considerando seu potencial nutricional e funcional, torna-se fundamental investigar novas formas de sua aplicação, ampliando seu uso na alimentação e promovendo a valorização de plantas alimentícias não convencionais.

Entre os processos utilizados na indústria de alimentos para a produção de produtos com maior vida útil, destaca-se a extrusão. Esse processo apresenta diversas vantagens, como a possibilidade de obtenção de diferentes formatos, ausência de efluentes, baixo custo, controle de texturas e cores, além da melhoria da disponibilidade de nutrientes das matérias-primas (Harper, 1979). As características dos produtos finais dependem do tipo de extrusora utilizada, das matérias-primas empregadas e dos parâmetros operacionais adotados.

É importante apresentar uma breve abordagem sobre o processo de extrusão, amplamente utilizado na indústria de alimentos. A extrusão consiste em moldar materiais amaciados, forçando-os a passar por matrizes ou furos sob pressão. De acordo com Harper (1989), a extrusora de alimentos é um equipamento capaz de reestruturar e moldar ingredientes, permitindo a produção de diversos tipos de produtos. Inicialmente aplicada à extrusão de pastas alimentícias, a técnica foi posteriormente aprimorada e passou a ser empregada na fabricação de snacks, cereais, pastas e análogos de carne (Rossen; Miller, 1973).

O processo de extrusão promove alterações significativas nas propriedades dos alimentos. Entre elas estão modificações no amido, gerando frações resistentes à ação de enzimas digestivas, complexação com outros polímeros e degradação de estruturas de baixo peso molecular, além de outras mudanças desejáveis para a formulação de produtos específicos (Bertipaglia et al., 2008).

Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo a produção de alimentos extrusados com elevado valor nutricional, incorporando a ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Miller) na concentração de 10% em sua formulação. Busca-se avaliar possíveis diferenças centesimais em relação ao produto padrão, além de analisar a composição nutricional das folhas da espécie. Propõe-se, ainda, investigar a disponibilidade dos nutrientes após o processamento por extrusão, com ênfase no aumento da digestibilidade proteica e na retenção de ferro no produto final.

Materiais e Métodos

• Obtenção e desidratação das folhas

Obtiveram-se as folhas de Pereskia aculeata Miller (PA) do horto medicinal localizado nas dependências da Universidade Estadual de Maringá (UEM) no período de setembro a outubro de 2018, em seguida foram higienizadas com água, escorrendo o excesso e submetidas à secagem em estufa com ventilação a aproximadamente 50° C até obtenção de massa constante. Após secas, as folhas foram trituradas em moinhos de facas (1 mm) tipo Willey e armazenadas de forma adequada, evitando umidade e ao abrigo de luz.

• Formulação e preparo das amostras

Foram elaboradas duas formulações extrusadas, cada uma composta por 100 gramas de amostra. Todas as amostras foram previamente ajustadas para atingir 20% de umidade. Dessa forma, obtiveram-se dois produtos extrusados, cujas composições estão descritas na Tabela 1.

Tabela 1. Descrição da composição das amostras.

Fonte: Autores 2025. EM: Extrusado de Milho; EPA: Extrusado de Pereskia aculeata Miller.

• Análise bromatológica das folhas e dos snack

O produto extrusado e as folhas secas foram submetidos a análises básicas de composição para fins de comparação. Os materiais foram avaliados quanto ao teor de cinzas, por incineração em mufla a 600 °C; à proteína bruta, determinada pelo método Kjeldahl, utilizando o fator de conversão de 6,25 (N × 6,25); e ao extrato etéreo, obtido por extração contínua em aparelho Soxhlet. Também foram analisados os teores de fibra bruta, fibra em detergente neutro e fibra em detergente ácido, além da concentração de ferro, medida por espectrofotometria de absorção atômica. Todas as determinações seguiram os protocolos recomendados pela AOAC (2010).

• Determinação de Compostos Fenólicos Totais e Avaliação da capacidade antioxidante

Os extratos a foram obtidos por extração com metanol na proporção 1:5 (material:solvente), permanecendo sob agitação constante a 130 rpm e protegidos da luz por 2 horas. Após esse período, cada amostra foi filtrada a vácuo, e o extrato líquido obtido foi utilizado nas análises subsequentes.

Para a determinação do teor de fenólicos totais, foi empregado o método de Folin-Ciocalteu, conforme descrito por Singleton e Rossi (1995). A quantificação foi realizada a partir de uma curva padrão de ácido gálico (R² = 0,99), e os resultados foram expressos em µg de equivalente de ácido gálico (EAG) por mg de alimento.

A atividade antioxidante foi avaliada por meio do método de 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH) para sequestro de radicais livres e do ensaio de capacidade redutora do ferro (FRAP), conforme descrito por Rufino et al. (2010). No método DPPH, a curva padrão foi construída com Trolox, apresentando coeficiente de determinação R² = 0,99, e os resultados foram expressos em µM equivalentes de Trolox (ET)/µg de alimento. Para o método FRAP, também foi utilizada curva padrão com Trolox (R² = 0,99), e os resultados foram expressos em µM equivalentes de Trolox (ET)/mg de alimento.

• Análise Estatística

A análise estatística foi realizada utilizando o software computacional R, com base no aplicativo RStudio. Os resultados foram expressos pela média seguida de desvio padrão, e tratados pela análise de variância (ANOVA) e pelo Teste de Tukey, para avaliar a diferença entre as médias ao nível de 5% de significância (p < 0,05).

Resultados e Discussões

• Parâmetros bromatológicos

A partir das análises centesimais realizadas nas amostras obtidas após a extrusão, bem como nas farinhas das folhas abordadas neste estudo, apresentam-se os resultados referentes aos parâmetros bromatológicos, conforme demonstrado na Tabela 2.

Tabela 2. Resultado dos parâmetros bromatológicos das folhas de Pereskia aculeata Miller e nos extrusados formulados.

Fonte: Autores 2025. Méd±DP: média±desvio padrão, letras minúsculas iguais na mesma linha não diferem pelo teste de Tukey a 5% de variância. PA: Farinha de Pereskia aculeata Miller; EM: Extrusado de Milho; EPA: Extrusado de Pereskia aculeata Miller.   

O teor de cinzas reflete a quantidade de minerais remanescentes após a calcinação das amostras (Rodrigues et al., 2015). No presente trabalho, não houve diferença estatística significativa entre as amostras avaliadas (p > 0,05), indicando que a concentração de minerais presentes nas folhas e nos extrusados foi semelhante.

Ao compararmos os valores obtidos para as folhas de Pereskia aculeata com dados da literatura, observa-se que os resultados deste estudo foram superiores, já que estudos anteriores relataram valores de aproximadamente 16,10% (Takeiti et al., 2009) e 15% (Almeida et al., 2014). A maior concentração de cinzas observada nas amostras analisadas provavelmente se deve a fatores como localização geográfica, período de colheita, características do solo e outras condições ambientais que influenciam a composição mineral das plantas.

Quanto ao teor de lipídios, observaram-se diferenças estatisticamente significativas entre as amostras (p < 0,05). O valor obtido para a farinha de Pereskia aculeata (PA) foi semelhante aos relatados por Ferreira et al. (2022) e Santana et al. (2018), que encontraram 6,74% e 10,23%, respectivamente, em farinhas de folhas secas da espécie. Nos snacks formulados, verificou-se um discreto aumento no teor lipídico na amostra com adição da farinha (EPA), em comparação à amostra sem a adição (EM), embora ambos os valores permaneçam baixos. Esse comportamento é favorável do ponto de vista nutricional, uma vez que tanto os snacks quanto as farinhas apresentam teor de lipídios totais reduzido, característica desejável para produtos destinados a dietas com baixa ingestão lipídica (Rodrigues et al., 2015).

Os teores de proteínas diferiram significativamente entre as amostras avaliadas (p < 0,05). A farinha de Pereskia aculeata (PA) apresentou o maior valor proteico (35,29 ± 0,45%), superior ao reportado em diversos estudos prévios, que indicam concentrações entre 17,9% e 23,8% em farinhas ou folhas secas da espécie (Santos et al., 2021; Souza et al., 2016; Vargas et al., 2017).

Essa amplitude é característica de P. aculeata, reconhecida como uma fonte de proteína não fracionada, com valores comparáveis a outras plantas folhosas de elevado valor nutricional, como a taioba (Xanthosoma sagittifolium Schott) (Araújo et al., 2019) e até mesmo a leguminosas e oleaginosas tradicionalmente ricas em proteínas, como feijão-guandu, feijão-mangalo e amendoim (Nepa, 2011; Benevides et al., 2019).

A variabilidade nos teores proteicos relatados para a espécie pode estar associada a fatores agronômicos e ambientais. O sombreamento, por exemplo, tem sido relacionado ao aumento no acúmulo proteico nas folhas, segundo Queiroz et al. (2015), enquanto a disponibilidade de nitrogênio no solo exerce influência direta sobre a síntese de proteínas nas plantas (Guimarães et al., 2013). Assim, o teor elevado observado nesta pesquisa para PA pode refletir condições favoráveis de cultivo e desenvolvimento vegetal.

Nos produtos extrusados, o teor proteico do EPA foi reduzido em relação à farinha PA, o que pode ser explicado tanto pelo efeito de diluição decorrente da formulação à base de milho quanto pelas alterações estruturais provocadas pelo processamento por extrusão. Apesar dessa redução, a adição de P. aculeata no extrusado (EPA) elevou significativamente o teor proteico em comparação ao produto padrão (EM), evidenciando o potencial da espécie para o enriquecimento nutricional de snacks extrusados. Esses resultados reforçam a viabilidade do uso de P. aculeata como ingrediente funcional e alternativa vegetal relevante para aumentar o valor proteico de produtos processados.

A análise dos parâmetros de fibra bruta (FB), fibra detergente ácido (FDA) e fibra detergente neutro (FDN) revelou diferenças significativas (p < 0,05) entre as amostras estudadas, evidenciando o impacto do processamento sobre a composição fibrosa.

Os dados indicam que a porcentagem de fibra bruta (FB) nas amostras extrusadas apresenta redução em relação ao teor inicial das farinhas. Entretanto, observa-se que os extrusados contendo folhas de Pereskia aculeata (EPA) mantêm uma quantidade significativa de FB em comparação ao extrusado de milho (EM). No que se refere à composição das farinhas das folhas, Silva et al. (2006) reportaram 5,58% de FB em base seca, enquanto Ferreira et al. (2022) encontraram valores superiores (6,93 %), valores inferiores aos obtidos no presente estudo.

Segundo a legislação brasileira, alimentos com pelo menos 3% de fibra podem ser considerados fonte de fibra (Brasil, 2022), indicando que o material vegetal apresenta potencial nutricional relevante quando consumido na forma natural e na porção adequada. Esses valores são consistentes com os resultados obtidos na presente pesquisa e confirmam que a farinha de folhas de Pereskia aculeata possui teor expressivo de fibra, contribuindo positivamente para o perfil nutricional dos extrusados formulados.

Quanto às fibras em detergente ácido (FDA) e em detergente neutro (FDN), os resultados mostram um padrão de teores elevados nas farinhas, enquanto os snacks contendo folhas apresentam valores moderados, porém ainda superiores ao extrusado de milho. Isso evidencia que o processo de extrusão permite preservar propriedades funcionais importantes presentes nas folhas. Almeida et al. (2014) relataram valores de FDA significativamente inferiores (2,43%), e Takeiti et al. (2009) registraram 5,2% para PA, ambos abaixo dos encontrados neste estudo. No caso da FDN, Takeiti et al. (2009) relataram 33,9% para a farinha de PA, inferior ao valor obtido neste estudo. Esses resultados reforçam que a incorporação das folhas nos extrusados contribui para a preservação de fibras importantes, elevando o valor nutricional do produto final.

Em relação ao teor de ferro, o valor obtido para a farinha das folhas de Pereskia aculeata (PA) foi inferior ao reportado por outros autores. Santos (2023) registrou aproximadamente 154 ppm, resultado semelhante ao de Girão et al. (2003), que encontrou 140,36 ppm, enquanto Almeida et al. (2014) relatou o maior teor, 205 ppm, para farinhas de folhas da espécie.

As diferenças entre o teor observado neste estudo e os valores descritos na literatura podem ser atribuídas ao estado nutricional da planta, à concentração e à forma química em que o mineral se encontra, bem como à presença de compostos inibidores ou promotores de sua absorção (Almeida; Silva, 2016). Além disso, fatores como espécie ou variedade, condições de cultivo, tempo e condições de armazenamento, métodos analíticos empregados e a parte da planta utilizada também influenciam significativamente o conteúdo mineral (Bauer; Wally; Peter, 2014).

Almeida et al. (2014) relataram que a farinha de Pereskia aculeata apresenta teor de ferro superior ao do fígado bovino (5,6-5,8 ppm) e à maioria das hortaliças e leguminosas. No entanto, como destaca Gallaghe (2010), o ferro não heme presente na planta possui absorção reduzida, cerca de 5% do total ingerido. Ainda assim, a ora-pro-nobis representa uma fonte relevante desse mineral, podendo contribuir para reduzir a deficiência de ferro na população brasileira.

Quanto ao teor de ferro nos snacks formulados, verificou-se um leve aumento na amostra contendo farinha de Pereskia aculeata (EPA) em comparação à amostra sem adição (EM), evidenciando a contribuição nutricional dessa planta quando incorporada a formulações alimentícias.

• Compostos Fenólicos Totais e Capacidade Antioxidante

A avaliação da capacidade antioxidante das amostras obtidas após a extrusão, bem como da farinha das folhas abordadas neste estudo, apresenta-se os resultados referentes à composição fenólica total e atividade antioxidante por DPPH e FRAP, conforme demonstrado na Tabela 3.

Tabela 3. Resultado da composição fenólica total e atividade antioxidante das folhas de Pereskia aculeata Miller e nos extrusados formulados.

Fonte: Autores 2025. Méd±DP: média±desvio padrão, letras minúsculas iguais na mesma linha não diferem pelo teste de Tukey a 5% de variância. PA: Farinha de Pereskia aculeata Miller; EM: Extrusado de Milho; EPA: Extrusado de Pereskia aculeata Miller.   

Os compostos fenólicos são caracterizados por possuírem um ou mais anéis aromáticos com grupos hidroxila, enquanto os polifenóis consistem em moléculas formadas por múltiplos anéis aromáticos e um ou vários grupos hidroxila (Zhang; Tsao, 2016). Esses compostos são amplamente reconhecidos por suas propriedades antioxidantes, entendidas, segundo Halliwell (1990), como substâncias capazes de retardar significativamente ou até inibir a oxidação de determinados substratos quando presentes em concentrações adequadas.

A ação antioxidante dos fenólicos pode se manifestar por meio de diversos mecanismos bioquímicos, incluindo a captura de radicais livres, a quelagem de íons metálicos, a inativação de enzimas geradoras de radicais, o estímulo de enzimas endógenas com potencial antioxidante, além da prevenção da peroxidação lipídica, danos ao DNA, modificação de proteínas e degradação de açúcares (Carocho; Morales; Ferreira, 2017).

O teor de compostos fenólicos totais da farinha de Pereskia aculeata (PA) obtido neste estudo foi inferior aos valores reportados na literatura. Sim et al. (2010) identificaram, em suas análises, um teor de 45,99 mg GAE/g de extrato, enquanto Almeida et al. (2014) encontraram, em média, 19,7 mg EAG por 100 g nas duas espécies avaliadas por eles.

As diferenças observadas no teor de compostos fenólicos podem ser atribuídas a diversos fatores relacionados ao processo de extração. A proporção solvente:amostra influencia diretamente o rendimento, sendo que maiores volumes de solvente favorecem o contato dos bioativos com o extrator até atingir o equilíbrio de concentração. Além disso, o tamanho da partícula da amostra vegetal afeta a extração, já que partículas menores aumentam a superfície disponível e promovem ruptura das paredes celulares, facilitando a liberação dos fenólicos. A temperatura também desempenha papel importante, pois sua elevação aumenta a solubilidade dos compostos e a taxa de transferência de massa, embora exposições prolongadas a altas temperaturas possam degradar os fenólicos devido à sua suscetibilidade à oxidação (Souza, 2014).

Embora o valor obtido tenha sido inferior aos reportados na literatura, a incorporação da farinha de Pereskia aculeata na formulação do snack (EPA) promoveu um aumento significativo (p < 0,05) nos compostos fenólicos no produto final, em comparação à formulação sem adição da farinha (EM).

Quanto à atividade antioxidante determinada pelos métodos DPPH e FRAP, os resultados obtidos para a farinha das folhas de Pereskia aculeata (PA) no presente estudo são semelhantes aos reportados por Wolupeck et al. (2025) para extratos das folhas da mesma espécie, com 554,17 µM TE μg⁻¹ para DPPH e 10,12 µM TE mg⁻¹ para FRAP, ambos também extraídos com metanol como solvente.

Além disso, em ambas as técnicas avaliadas, a incorporação da farinha de ora-pro-nobis na formulação do snack (EPA) resultou em um aumento da atividade antioxidante do produto final em relação ao snack sem adição da farinha (EM), evidenciando o potencial funcional da Pereskia aculeata na melhoria do valor nutricional de alimentos processados.

Considerações Finais

A adição de 10% de farinha de Pereskia aculeata Miller aos produtos extrusados (EPA) resultou em snacks nutricionalmente superiores ao controle (EM), com aumento significativo nos teores de proteínas, fibras, ferro e atividade antioxidante, demonstrando o potencial da espécie como ingrediente funcional e enriquecedor. Embora o processamento por extrusão possa ter ocasionado redução parcial de compostos fenólicos e frações fibrosas, os valores obtidos no produto enriquecido permaneceram superiores aos do extrusado padrão, evidenciando boa retenção de componentes bioativos e minerais. Os resultados confirmam que a ora-pro-nóbis é uma PANC de elevado valor nutricional, capaz de melhorar a qualidade de alimentos processados e contribuir para a diversificação de ingredientes alternativos na indústria de alimentos. Dessa forma, sua aplicação em formulações extrusadas mostra-se viável e promissora, sendo recomendada a continuidade de estudos que explorem diferentes proporções de adição, variações no processo de extrusão e análises complementares de biodisponibilidade.

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CAPÍTULO 6

BIOINSUMOS: USO E APLICAÇÃO NA AGRICULTURA BRASILEIRA

BIOINPUTS: USE AND APPLICATION IN BRAZILIAN AGRICULTURE

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.06

Submetido em: 30/01/2026

Revisado em: 02/01/2026

Publicado em: 03/02/2026

Pedro Octavio Perina

Centro Paula Souza, Escola Técnica Dr José Coury, Rio das Pedras-SP

http://lattes.cnpq.br/1045827394859201

Jean Carlos Sousa da Silva

Centro Paula Souza, Escola Técnica Dr José Coury, Rio das Pedras-SP

http://lattes.cnpq.br/5872301948572039

Joji Shimada

Centro Paula Souza, Escola Técnica Dr José Coury, Rio das Pedras-SP

http://lattes.cnpq.br/69725994353487552757

Rian Albanez Azenha

Centro Paula Souza, Escola Técnica Dr José Coury, Rio das Pedras-SP

http://lattes.cnpq.br/5872301948572039

Alasse Oliveira da Silva

Mestre e doutorando em Fitotecnia ESALQ/USP , Piracicaba-SP

https://orcid.org/0092359624562345782348

Alane Oliveira da Silva

Universidade Federal Rural da Amazônia, Departamento de Agronomia, Belém-PA

http://lattes.cnpq.br/69725994353487552757

Eduarda Pacheco Leão

Universidade Federal Rural da Amazônia, Departamento de Agronomia, Belém-PA

http://lattes.cnpq.br/697259943534875527

Dioclea Almeida Seabra Silva

Universidade Federal Rural da Amazônia, Departamento de Agronomia, Capanema-PA

https://orcid.org/0092359624562345782348

Lenize Oliveira Dos Reis

Universidade Federal Rural da Amazônia, Departamento de Agronomia, Capanema-PA

http://lattes.cnpq.br/6758493029183746

Gustavo Goes dos Santos

Agente de Extensão Rural, Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina, Santa Catarina-SC

http://lattes.cnpq.br/5647382910564738

Resumo

A agricultura brasileira, responsável por grande parte da produção mundial de alimentos, enfrenta desafios relacionados ao uso excessivo de produtos químicos, com impactos ambientais e na saúde, os bioinsumos, compostos por microrganismos, biofertilizantes e defensivos biológicos entre outros, servindo como alternativas aos insumos químicos sintéticos, reduzindo impactos ambientais e promovendo a saúde do solo.  A pesquisa baseia-se na análise de estudos acadêmicos e documentos técnicos para avaliar os benefícios dos bioinsumos na melhoria da fertilidade do solo, no controle biológico de pragas e doenças e no aumento da produtividade agrícola. O uso de bionematicidas como Bacillus e fungos, como: Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinus e Trichoderma harzianum são os mais utilizados no manejo biológico atual. Os resultados demonstram que o uso de bioinsumos pode contribuir para a redução da dependência de agroquímicos, melhorar a qualidade dos alimentos e favorecer práticas agrícolas efetivas nas condições tropicais do Brasil. Além disso, sua aplicação integrada a outras tecnologias pode potencializar a resiliência dos sistemas agrícolas frente às mudanças climáticas. Conclui-se que os bioinsumos representam uma alternativa para uma agricultura mais sustentável e produtiva. No entanto, a ampliação de pesquisas, incentivos governamentais específicos e programa de capacitação dos agricultores são fundamentais para garantir sua eficácia e ampla adoção no setor agrícola.

Palavras-Chave: biológicos, agricultura tropical, produtividade, sustentabilidade, inoculantes.

Abstract

Brazilian agriculture, responsible for a large share of global food production, faces challenges related to the excessive use of chemical products, with environmental and health impacts. Bioinputs, composed of microorganisms, biofertilizers, and biological control agents, among others, serve as alternatives to synthetic chemical inputs, reducing environmental impacts and promoting soil health. This research is based on the analysis of academic studies and technical documents to assess the benefits of bioinputs in improving soil fertility, biologically controlling pests and diseases, and increasing agricultural productivity. The use of bionematicides such as Bacillus and fungi like Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinus, and Trichoderma harzianum are among the most commonly used in current biological management. The results show that the use of bioinputs can help reduce dependence on agrochemicals, improve food quality, and support effective agricultural practices under Brazil’s tropical conditions. Furthermore, their integration with other technologies can enhance the resilience of agricultural systems in the face of climate change. It is concluded that bioinputs represent an alternative for more sustainable and productive agriculture. However, expanding research, specific government incentives, and farmer training programs are essential to ensure their effectiveness and widespread adoption in the agricultural sector.

Keywords: biologicals, tropical agriculture, productivity, sustainability, inocula.

Introdução

De acordo com Boschiero (2024), o mercado de bioinsumos no Brasil tem apresentado, nos últimos anos, uma expansão acelerada, indicando uma mudança estrutural no modelo agrícola nacional. Segundo a CropLife Brasil (2024), “o mercado global de bioinsumos agrícolas em 2023 foi avaliado entre US$ 13 e 15 bilhões, incluindo todos os segmentos: controle, inoculantes, bioestimulantes e solubilizadores. A estimativa é que a taxa anual de crescimento global até 2032 seja entre 13% e 14%, o que corresponde a US$ 45 bilhões, valor três vezes maior que o atual”.

Nas últimas décadas, a agricultura brasileira passou por um processo de expansão expressiva, consolidando-se como um dos principais produtores e exportadores globais de commodities agrícolas, superando sua antiga condição de país importador de alimentos (CNA, 2021). Esse avanço foi viabilizado por uma combinação de fatores, como a ampla disponibilidade de recursos naturais, o suporte de políticas públicas, o acúmulo de conhecimento técnico-científico e a incorporação contínua de inovações tecnológicas, gera sustentabilidade e competitividade do setor agrícola nacional (EMBRAPA, 2018).

No entanto, os modelos de produção tradicionais demandam por uso excessivo de produtos químicos, como forma de aumentar a produtividade e mitigar efeitos bióticos e abióticos (Rempelos et al., 2023). Apesar de ter gerado aumentos consideráveis na produção de alimentos, o uso desses produtos ainda gera muitas controvérsias no cenário ambiental (Moraes; 2019).

Enquanto, por um lado, alegam que são produtos indispensáveis na agricultura por realizar o controle de pragas e doenças que comprometem as lavouras, por outro defendem o combate ao uso excessivo, além de causar riscos ao ambiente, como perda da biodiversidade, contaminação do solo e da água, e a saúde humana dos consumidores (Schmidt et al. 2021).

Ademais, a elevação nas concentrações de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera, especialmente o dióxido de carbono (CO₂), tem provocado impactos adversos, como a intensificação da poluição atmosférica e a alteração dos padrões climáticos, resultando em riscos à saúde pública e à qualidade de vida em escala global (Schmidt et al., 2021).

O uso de bioinsumos tem ganhado cada vez mais espaço na agricultura brasileira devido à demanda por tecnologias que favoreçam a eficiência do manejo, com menor impacto ambiental e compatíveis com diferentes sistemas produtivos. Segundo dados da CropLife Brasil, o mercado de bioinsumos no país teve uma alta de 15% na safra 2023/24, atingindo R$ 2,9 bilhões em valor, impulsionado especialmente pelos biofertilizantes e inoculantes. Além do estímulo governamental por meio do Programa Nacional de Bioinsumos, produtores têm recorrido a essas ferramentas para reduzir a dependência de insumos importados, minimizar os riscos de flutuação cambial e buscar maior estabilidade nos custos de produção. Os bioinsumos oferecem uma alternativa mais compatível com práticas regenerativas, sendo utilizados não apenas para nutrição vegetal, mas também para o manejo biológico de pragas e doenças, com destaque para os microrganismos promotores de crescimento e os agentes de controle biológico. A integração desses produtos às lavouras reflete a busca por práticas agronômicas mais equilibradas e com menor interferência química no solo e no ambiente agrícola (Agroadvance, 2024).

A utilização de bioinsumos na agricultura tropical brasileira apresenta potencial consistente para qualificar o manejo agrícola, ao viabilizar a redução da dependência de insumos químicos sintéticos, favorecer a dinâmica biológica do solo e ampliar as opções de manejo de pragas, doenças e nematoides, sem gerar impactos negativos sobre os níveis produtivos. Nesse contexto, o presente trabalho tem como foco o aprofundamento técnico sobre os bioinsumos em ambientes tropicais, contemplando suas características operacionais, limitações e desafios, bem como a análise do arcabouço regulatório vigente no Brasil, incluindo legislações, políticas públicas e normativas ambientais aplicáveis. Adicionalmente, são discutidas as aplicações práticas desses insumos no sistema produtivo, considerando seus reflexos no funcionamento do agroecossistema e na condução técnica das lavouras.

Metodologia

Este estudo aborda a temática dos bioinsumos no Brasil, destacando sua importância no contexto agrícola e seu impacto na sustentabilidade e inovação do setor. Para isso, foi realizada uma revisão bibliográfica nos principais buscadores acadêmicos, reunindo e analisando estudos sobre o tema.

A pesquisa é de natureza secundária, com caráter exploratório e bibliográfico, buscando identificar tendências, desafios e oportunidades relacionadas ao uso de bioinsumos na agricultura brasileira.  A busca dos dados foi realizada no período do início de fevereiro de 2025 até final de junho de 2025.

Figura 1: Fluxograma da metodologia e etapa de pesquisa.

Fonte: Dados da pesquisa (2025).

Os termos de pesquisas utilizados para obtenção de dados durante a pesquisa, sendo pesquisados em dois idiomas (português e inglês), desse modo os tópicos abordados foram:

• Uso de bioinsumos / Use of Bioinputs
• Regulamentação e legislação de bioinsumos no Brasil / Regulation and legislation of bioinputs in Brazil
• Uso para tratamento de sementes: inoculação e coinoculação / Use for seed treatment: inoculation and co-inoculation
• Biofungicidas no manejo de doenças / Biofungicides in disease management
• Bionematicidas no manejo de nematóides­­­ / Bionematicidas no manejo de nematóides
• Bioinseticidas no manejo de pragas / Bioinsecticides in pest management

Desenvolvimento

• Uso de bioinsumos no Brasil e no mundo

Embora as pesquisas com bioinsumos no Brasil tenham se intensificado desde a década de 1970, foi nos últimos três anos que o setor experimentou uma aceleração significativa em seu desenvolvimento e adoção comercial (Camargo, 2024). Atualmente, o país ocupa uma posição de destaque no cenário global, sendo líder na produção e aplicação de bioinsumos, como inoculantes, biofertilizantes e agentes biológicos para o controle de pragas. Além disso, o Brasil é reconhecido internacionalmente como referência em regulação de produtos de base biológica, possuindo uma das legislações mais avançadas do mundo nesse segmento (MAPA, 2024).

 A crescente demanda por alimentos, aliada à necessidade de práticas agrícolas mais sustentáveis, tem levado a agricultura global a buscar alternativas aos insumos químicos tradicionais. Nesse contexto, os bioinsumos, que são produtos derivados de organismos vivos ou seus metabólitos, ganham destaque como uma solução ecologicamente correta e eficaz para o manejo agrícola. No Brasil, um dos maiores produtores agrícolas do mundo, o uso de bioinsumos tem se expandido principalmente em culturas como soja, milho e cana-de-açúcar, reduz os impactos ambientais da agricultura intensiva (Macedo et al., 2020).

Esses produtos, que incluem microrganismos, extratos vegetais e enzimas, têm eficácia mostrada no controle de diretrizes, na promoção do crescimento das plantas e na melhoria das características do solo (Santos et al., 2021). Em nível mundial, o uso de bioinsumos também tem se consolidado como tendência no setor agrícola.

No entanto, apesar do potencial, a aplicação de bioinsumos enfrenta desafios, como a escassez de pesquisa apresentada para soluções específicas para diferentes ecossistemas e a falta de capacitação de muitos produtores (Gusmão et al., 2019).

• Regulamentação e legislação de bioinsumos no Brasil

O uso de bioinsumos na agricultura brasileira tem se expandido nos últimos anos, impulsionado pela busca por práticas mais sustentáveis e pelo interesse crescente em reduzir os impactos ambientais e a dependência de produtos químicos. Bioinsumos são compostos por microrganismos, extratos vegetais ou outros produtos biológicos que auxiliam no crescimento das plantas, controle de pragas e doenças, e melhoria da qualidade do solo (Macedo et al., 2020).

Entretanto, para garantir a segurança e a eficácia desses produtos, é essencial que exista uma regulamentação clara e robusta que regule sua produção, comercialização e aplicação. No Brasil, a regulamentação dos bioinsumos começou a ganhar forma com a publicação da Instrução Normativa nº 2, em 2019, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA, 2019).

Essa normativa estabelece os requisitos técnicos e procedimentos para o registro, a produção e a fiscalização desses produtos, definindo critérios para garantir sua segurança para a saúde humana, animal e o meio ambiente (Brasil, 2019). A legislação visa ainda fornece um ambiente regulatório que fomente a inovação e a adoção de tecnologias biológicas, alinhando-se com as tendências globais de sustentabilidade e atendendo à demanda por alimentos produzidos de maneira mais ecológica e responsável (FAO, 2020).

No entanto, a regulamentação de bioinsumos no Brasil ainda desafios enfrentados, como a necessidade de aprimoramento constante das normas e o estabelecimento de procedimentos mais ágeis para o registro desses produtos. Para que os bioinsumos se consolidem como uma alternativa viável na agricultura, é essencial que a legislação consolide os avanços tecnológicos e as particularidades do setor agrícola brasileiro, promovendo a confiança dos produtores e consumidores (Faria & Santos, 2021).

Dessa forma, uma regulamentação eficaz não só facilita a adoção dessas tecnologias, mas também garante sua implementação de forma segura e sustentável.

• Uso para tratamentos de sementes: inoculação e coinoculação

A inoculação e a coinoculação são técnicas de tratamento de sementes que utilizam microrganismos para melhorar o crescimento e a produtividade das plantas (HUNGRIA; CAMPO, 2020).

A inoculação é a introdução de um único microrganismo, enquanto a coinoculação é a introdução de mais de um microrganismo. Na coinoculação, os microrganismos interagem de forma sinérgica, resultando em um maior crescimento vegetal (Hungria; campo, 2020). Exemplo de inoculante usando o a bactéria rizóbios para enriquecer a quantidade de nitrogênio na soja.

Figura 2: Soja inoculada e não inoculada com rizóbio.

Fonte: (Mendes, 2007 apud Viera, 2017, p.54)

A inoculação de sementes de soja com estirpes eficientes e selecionadas de Rhizobium constitui uma prática agronômica fundamental para viabilizar a Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN), processo no qual o nitrogênio atmosférico (N₂) é convertido em formas assimiláveis pela planta através da simbiose estabelecida entre os microrganismos e o sistema radicular da leguminosa. Após a inoculação, os rizóbios infectam os pelos radiculares, formando nódulos nas raízes, onde ocorre a fixação do nitrogênio. Quando eficientemente conduzida, a FBN pode suprir integralmente as demandas de nitrogênio da cultura, reduzindo a necessidade de fertilizantes nitrogenados e promovendo maior sustentabilidade no sistema produtivo (HUNGRIA et al., 2007).

Estudos realizados em diferentes regiões produtoras de soja indicam que a Fixação Biológica do Nitrogênio (FBN) é responsável por mais de 80% do nitrogênio assimilado pela planta ao longo do ciclo produtivo. Esse alto nível de eficiência evidencia que a adoção da FBN foi um dos principais fatores para o êxito da sojicultura no Brasil, contribuindo decisivamente para a competitividade da cultura no cenário agrícola mundial (ZILLI et al., 2006).

O trabalho de pesquisa realizada de Co-inoculação de soja com Bradyrhizobium e Azospirillum mostra as vantagens do uso desse método, além disso a diminuição do uso de químicos como nitrogênios. O experimento foi realizado em canteiros,dividos em seis tratamentos, conclui-se que o melhor resultado obtido foi através do uso de bradyrhizobium + azospirillum + P (fósforo) (Dalolio et al, 2020) conforme tabela abaixo:

Tabela 1:Valores de p da análise de variância (ANOVA) referentes ao número de vagens (NDV) por planta, número de grãos por planta (NGP) e peso de mil grãos (g).

Fonte: Dalólio et al. (2020, p. 4).

• Bionematicidas no manejo de nematoides

O uso de bionematicidas tem se consolidado como uma estratégia eficiente e sustentável no manejo de nematoides fitoparasitas, pragas que causam prejuízos significativos à agricultura brasileira. Diferente dos nematicidas químicos, que geralmente apresentam alta toxicidade e impacto ambiental, os bionematicidas são compostos por microrganismos que agem de forma natural e seletiva sobre os nematoides, promovendo o controle biológico e a recuperação da saúde do solo (Moura, 2021).

Segundo Boschiero (2024), o Brasil conta atualmente com 62 bionematicidas comerciais registrados. Cerca de 70% desses produtos têm como base bactérias do gênero Bacillus, sendo as espécies mais comuns Bacillus amyloliquefaciens, B. subtilis, B. licheniformis, B. firmus e B. thuringiensis. Essas bactérias colonizam a rizosfera das plantas, criando barreiras físicas e químicas que dificultam a penetração dos nematoides nas raízes. Além disso, produzem metabólitos tóxicos aos nematoides e alteram a composição dos exsudatos radiculares, o que dificulta o reconhecimento das raízes pelos patógenos.

Além das bactérias do gênero Bacillus, outros microrganismos também se destacam na formulação de bionematicidas. A bactéria Pasteuria nishizawae, por exemplo, é eficaz contra nematoides do gênero Pratylenchus. Fungos como Pochonia chlamydosporia, Purpureocillium lilacinus e Trichoderma harzianum atuam como parasitas de ovos e juvenis de nematoides, além de promoverem o desenvolvimento vegetal ao induzirem resistência sistêmica e estimularem o crescimento radicular (Lordêlo, 2020).

O modo de ação dos bionematicidas é diverso: pode envolver a morte direta dos nematoides, a inibição de sua reprodução ou ainda a obstrução de sua entrada nas raízes. Segundo a Global Crop Protection (2023), esses microrganismos também restauram o equilíbrio microbiológico do solo, tornando-o menos favorável aos fitonematoides e mais propício ao crescimento das plantas.

Os benefícios dos bionematicidas vão além do controle eficiente. De acordo com a Biotrop (2022), esses produtos apresentam menor custo, não deixam resíduos tóxicos no solo, têm baixa toxicidade ao ser humano e ao meio ambiente e são de fácil aplicação. Outro ponto importante é que muitos desses produtos são desenvolvidos e fabricados no Brasil, o que contribui para sua acessibilidade e disseminação no campo

O crescimento do mercado de bionematicidas reflete a confiança do setor agrícola nesses insumos. Segundo Boschiero (2024) aponta que o mercado de produtos biológicos deve alcançar R$ 3,7 bilhões até 2030, sendo que os bionematicidas representarão cerca de 35% desse valor. Na safra 2018/2019, estima-se que mais de 2,5 milhões de hectares de soja foram tratados com bionematicidas, o que demonstra a adoção crescente dessa tecnologia.

LIMA et al. (2019, p. 90) destacam que “os bionematicidas constituem uma alternativa promissora e ecologicamente correta no controle de nematoides, alinhando-se ao manejo integrado de pragas e à agricultura sustentável”.

• Bioinseticidas no manejo de pragas

POLANCZYK (2023, p. 1) afirma que “bioinseticidas são produtos biológicos que combatem pragas que atacam a lavoura. Mas, diferentemente dos defensivos químicos, eles são formulados a partir de microrganismos ou de moléculas derivadas destes organismos, o que os torna menos agressivos ao meio ambiente do que os agrotóxicos convencionais”.

Microrganismos entomopatogênicos, incluindo vírus, fungos e bactérias, são capazes de induzir doenças específicas em insetos-praga, contribuindo efetivamente para o controle populacional desses organismos. A principal vantagem do uso desses agentes biológicos reside em sua elevada seletividade e especificidade em relação aos alvos, além da ampla diversidade taxonômica e da facilidade de manejo em sistemas agrícolas. Adicionalmente, inseticidas biológicos apresentam baixo impacto ambiental e não acarretam riscos significativos à saúde humana (SILVA, 2023).

Destaca-se que Bacillus thuringiensis (Bt) é reconhecido como seguro para humanos e constitui um dos biopesticidas ambientalmente compatíveis mais utilizados globalmente. Genes inseticidas oriundos dessa bactéria foram incorporados a diversas culturas agrícolas de importância econômica, conferindo resistência a insetos-praga e estabelecendo um paradigma para a aplicação da engenharia genética na agricultura moderna (IBRAHIM et al., 2010).

• Bioestimulantes

Bioestimulantes são substâncias que, quando aplicadas em plantas, estimulam processos naturais que melhoram o desenvolvimento e a saúde das plantas. Eles podem ser de origem natural ou sintética e são utilizados em aplicações como tratamento de sementes, aplicação foliar ou no solo (Lopes, 2021). Silva (2023) apresenta alguns exemplos de bioestimulantes e seus respectivos mecanismos de ação: Extratos de algas marinhas, obtidos a partir de diferentes grupos de algas, como as vermelhas, verdes e pardas, esses extratos são ricos em compostos com atividade biológica, a exemplo de aminoácidos, vitaminas, minerais, polissacarídeos e fitohormônios. Sua aplicação favorece o desenvolvimento vegetal, reforça a nutrição das plantas e contribui para que elas enfrentem melhor as condições desfavoráveis, além de influenciar positivamente na fisiologia e nas características finais das culturas.

Ácidos húmicos e fúlvicos, formados a partir da decomposição de resíduos orgânicos no solo, esses compostos influenciam diretamente nas propriedades físicas, químicas e biológicas do ambiente edáfico. Entre os efeitos observados, estão o favorecimento das trocas iônicas, a melhoria da retenção de água e nutrientes e o estímulo às comunidades microbianas do solo.

Microrganismos associados às plantas, englobam bactérias, fungos e outros seres microscópicos que estabelecem relações simbióticas ou de cooperação com as raízes. Essas interações atuam em processos como a fixação de nitrogênio atmosférico, liberação de fósforo presente no solo, produção de substâncias reguladoras do crescimento vegetal e supressão de organismos patogênicos.

Aminoácidos e peptídeos, presentes na estrutura das proteínas, são elementos-chave no metabolismo celular. Servem como base para a formação de hormônios, enzimas, pigmentos e compostos de defesa. Também participam da complexação de nutrientes, favorecendo seu transporte e assimilação pelas plantas.

Enzimas, sendo moléculas proteicas com função catalítica, promovem reações indispensáveis ao funcionamento da planta. Estão envolvidas em processos como fotossíntese, respiração, produção de compostos orgânicos e degradação de macromoléculas. A aplicação exógena pode otimizar o uso dos recursos energéticos e a assimilação de nutrientes.

Bioestimulantes vegetais são formulações que reúnem reguladores naturais com compostos de origem biológica, como aminoácidos, vitaminas e minerais, aplicados durante diferentes fases do ciclo das culturas. Esses produtos favorecem processos celulares como divisão, elongação e diferenciação, resultando em melhor aproveitamento da água e dos nutrientes disponíveis no solo. Tais efeitos podem ser observados em etapas como germinação, desenvolvimento vegetativo, florescimento, formação de frutos e maturação, com reflexos diretos sobre o comportamento agronômico da lavoura (Silva et al., 2008).

No experimento realizado por Silva (2010), que avaliou o impacto da aplicação de bioestimulantes na soja, foi constatado aumento no número de vagens por planta e na produção final de grãos. As aplicações via semente e foliar apresentaram resultados equivalentes, com destaque para o tratamento com bioestimulante, que alcançou resultado 37% superior em comparação à área não tratada.

­­Considerações Finais

O uso de bioinsumos no Brasil tem se tornado uma alternativa sustentável a agricultura convencional, apesar do avanço, existe a necessidade de mais pesquisa e capacitação para adoção de forma eficiente e segura. A regulamentação dos bioinsumos é fundamental para assegurar a sua eficácia, segurança e confiabilidade no uso agrícola. É necessário que a legislação continue evoluindo conforme os avanços tecnológicos e as demandas do setor produtivo.

O Brasil já conta com mais de 60 bionematicidas comerciais registrados, sendo a maioria baseada em bactérias do gênero Bacillus. Resultados de experimentos com coinoculação, como os realizados com Bradyrhizobium e Azospirillum, demonstraram um aumento na produtividade da soja. Os bionematicidas como os nematoides fitoparasitas, se destacam como uma solução sustentável e economicamente viável.

Os bioinseticidas são produtos biológicos que combatem pragas de forma mais sustentável que os agrotóxicos químicos, utilizando microrganismos como vírus, fungos e bactérias. Eles são altamente seletivos, não causam poluição ambiental nem prejudicam a saúde humana. O Bacillus thuringiensis (Bt) é um exemplo eficaz, amplamente utilizado em culturas resistentes a insetos.

Os bioestimulantes são substâncias que promovem o crescimento e a saúde das plantas, estimulando processos naturais essenciais. Sua aplicação pode melhorar a absorção de nutrientes e aumentar a produtividade das culturas. Exemplos incluem extratos de algas, ácidos húmicos e microrganismos benéficos. Os bioestimulantes oferecem uma solução sustentável para otimizar a agricultura.

Referências

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CAPÍTULO 7

MÉTODO ENVIRONMENTAL RISK INDEX APLICADO AOS AGROTÓXICOS COMERCIALIZADOS EM VITÓRIA DE SANTO ANTÃO-PE, COM FOCO NA COMUNIDADE DO NATUBA

RISK INDEX ENVIRONMENTAL METHOD APPLIED TO PESTICIDES SOLD IN VITÓRIA DE SANTO ANTÃO-PE, WITH FOCUS AT THE NATUBA COMMUNITY

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.07

Submetido em: 13/01/2026

Revisado em: 27/01/2026

Publicado em: 03/02/2026

Jonathas Gomes de Carvalho Marques

Universidade Federal de Pernambuco, Centro de Tecnologia e Geociências, Recife-PE

http://lattes.cnpq.br/5660568289427068

Suzana Maria Gico Lima Montenegro

Universidade Federal de Pernambuco, Centro de Tecnologia e Geociências, Recife-PE

http://lattes.cnpq.br/7831378362627809

Marília Regina Costa Castro Lyra

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco, Departamento Acadêmico de Saúde, Segurança e Meio Ambiente, Recife-PE

http://lattes.cnpq.br/8377604450079156

Anderson Luiz Ribeiro de Paiva

Universidade Federal de Pernambuco, Centro de Tecnologia e Geociências, Recife-PE

http://lattes.cnpq.br/8275483858862408

Rogéria Mendes do Nascimento

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco, Departamento Acadêmico de Saúde, Segurança e Meio Ambiente, Recife-PE

http://lattes.cnpq.br/2783592629711288

Jurandir Barbosa Cavalcante Júnior

Agência de Defesa e Fiscalização Agropecuária do Estado de Pernambuco, Superintendência de Defesa e Inspeção Vegetal, Recife-PE

http://lattes.cnpq.br/5204052890141270

Elifas Soares dos Santos

Universidade Federal Rural de Pernambuco, Estação Experimental de Cana-de-Açúcar do Carpina, Carpina-PE

http://lattes.cnpq.br/5082372610315997

Resumo

O crescimento do uso de agrotóxicos no Brasil, associado às características específicas dos compostos, tem levado a um cenário de alto risco para degradação das matrizes ambientais a partir da bioacumulação destas na cadeia trófica, inclusive o ser humano. Sendo assim, este estudo visou calcular e ranquear os agrotóxicos utilizados no município de Vitória de Santo Antão (PE), com foco na comunidade agrícola de Natuba (importante polo agrícola de Pernambuco), quanto ao potencial de contaminação do meio ambiente, inclusive o aquífero local. Para tanto, foi realizada análise amostral de 1.375 receituários agronômicos (biênio 2022-2023) de duas casas de revenda agropecuária do município e foram aplicados questionários a 24 produtores rurais da referida comunidade, para levantamento dos produtos comercializados na cidade e aplicados na microrregião, respectivamente. Os resultados indicam maior potencial contaminante dos compostos diuron, glifosato, mancozeb e MSMA para Vitória de Santo Antão e do glifosato e mancozebe para a comunidade de Natuba. Os dados sugerem evitar a utilização destes compostos e, caso necessário seu uso, substituí-los por outros com menor potencial contaminante, visando à menor inserção de substâncias danosas no meio ambiente.

Palavras-Chave: avaliação de risco ambiental, contaminação ambiental por agrotóxicos, ERI

Abstract

The growth in the use of pesticides in Brazil, associated with the specific characteristics of the compounds, has led to a high-risk scenario for the degradation of environmental matrices due to their bioaccumulation in the trophic chain, including humans. Therefore, this study aimed to calculate and rank the pesticides used in the city of Vitória de Santo Antão (PE), focusing on the agricultural community of Natuba (an important agricultural hub in Pernambuco), regarding the potential for contamination of the environment, including the aquifer. So, a sample analysis of 1,375 agronomic prescriptions (2022-2023) from two agricultural resale houses in the city was carried out and questionnaires were applied to 24 rural producers from the aforementioned community, to survey the products sold in the city and applied in the microregion, respectively. The results indicate greater contaminant potential of the compounds diuron, glyphosate, mancozeb and MSMA for Vitória de Santo Antão and glyphosate and mancozeb for the community of Natuba. The data suggests avoiding the use of these compounds and, if necessary, replacing them with others with less contaminating potential, aiming to reduce the insertion of harmful substances into the environment.

Keywords: environmental risk assessment, environmental contamination by pesticides, ERI

Introdução

A utilização de agrotóxicos na agricultura brasileira foi impulsionada pela redução/isenção de impostos, dentre outros benefícios para os produtores, que implicou diretamente no barateamento desses insumos químicos (Marques et al., 2019, 2020). Apesar de evidências científicas a respeito dos impactos ambientais negativos, o poder decisório se concentra no confronto entre apoiadores e opositores (Moraes, 1990). Diante desse contexto, o país se tornou gradativamente o maior consumidor deste agroquímico no mundo, com valores crescentes ano após ano (Pignati et al., 2017; Marques et al., 2020).

Apesar da utilização desses produtos para combater as pragas/doenças nos cultivos agrícolas, utilizando a justificativa de aumento da produtividade, diversos estudos concluíram a necessidade de atenção quanto ao potencial de contaminação ambiental desses compostos para as diversas matrizes ambientais (Moreira et al., 2012; Nascimento, 2013; Mahmood et al., 2014; Barizon et al., 2020; Okala, 2020; Aguera et al., 2022; Figueiredo et al., 2023; Grondona et al., 2023). Tal cenário de identificação de traços nas diversas matrizes ambientais em geral e, por vezes, em ambiente específico, pode ser elucidado por meio da análise das características físico-químicas das substâncias, do meio ambiente, e da interrelação entre esses fatores com os métodos de manejo.

Ferracini et al. (2022) indicam que há majoração dos riscos de lixiviação e escoamento superficial de agrotóxicos em regiões agrícolas com ocorrência de aquífero livre e/ou que possuam pluviosidade média acima anual de 250 mm. E estas são duas das características da sub bacia do baixo rio Natuba, região conhecida pela grande produção de hortaliças folhosas, com extensa área de agricultura familiar, que, além de possuir aquífero livre raso e precipitação média anual de 1005 mm (Apac, 2022), apresenta utilização de agrotóxicos em altas proporções (Nascimento, 2013; Marques et al., 2019).

Tendo em vista esta conjuntura e a dificuldade de estudos de análises laboratoriais constantes para monitoramento do grau de contaminação do meio ambiente e sabendo-se do alto custo financeiro desta metodologia, pesquisas (Laskowski et al., 1982; Bishop, 1986; Marques et al., 2019; Marques et al., 2020) indicam que a seleção de agrotóxicos por suas características físico-químicas é uma saída possível e auxiliam na escolha de compostos que sejam menos danosos ao meio ambiente, nas condições em que tais compostos sejam essenciais ao funcionamento da agricultura local.

Dentre diversos índices existentes, Labite, Butler e Cummins (2011) avaliaram 19 métodos de avaliação de risco ambiental pelo uso de agrotóxicos e classificou o método Environmental Risk Index (ERI) como de fácil utilização, que fornece uma clara distinção entre os compostos para efeito comparativo e pode ser aplicado em diversos níveis de escala (do micro para o macro). Além disso, o índice ERI já foi utilizado em estudo na Argentina (Agost; Angel-Velázquez, 2020) e foi adaptado para situações específicas como para indicar contaminação pontual em locais de abastecimento de pulverizadores de agrotóxicos (Gebler, 2011).

Ressalta-se que existem estudos preliminares que fazem uso de índices e critérios para estimativa do potencial de lixiviação de agrotóxicos utilizados no município de Vitória de Santo Antão, a exemplo do critério da California Departament of Food and Agriculture (CDFA) (Wilkerson; Kim, 1986), critério da Evironmental Protection Agency (EPA) (Cohen et al., 1995), Groundwater Screening Index (GSI) (Bishop, 1986), Leaching Index (LEACH) (Laskowski et al., 1982), índice LIX (Spadotto, 2002), índice Groundwater Ubiquity Score (GUS) (Gustafson, 1989), Relative Leaching Potential Index (RLPI), especificamente Marques (2017) e Nascimento (2013).

Apesar disso, o ERI traz a utilização de novos dados, ainda não processados por tais modelos matemáticos de lixiviação, quais sejam: perfil toxicológico do composto em animais, dose de aplicação de campo e dose de referência (R_fd), fato que o torna aplicável não somente para a contaminação das águas subterrâneas, mas ao meio ambiente como um todo.

É possível, então, indicar os compostos mais propensos a lixiviar no perfil do solo e que também possuem maior risco de atingir outras matrizes ambientais (como as águas subterrâneas), melhorando a avaliação dos compostos utilizados no município de Vitória de Santo Antão. Assim, seria possível suspender o uso ao menos dos ingredientes ativos que sejam sabidamente mais danosos ao meio ambiente.

Dessa forma, este estudo objetivou calcular o risco potencial de contaminação ambiental dos princípios ativos de agrotóxicos que são comercializados no município de Vitória de Santo Antão (PE), com foco na comunidade do baixo rio Natuba.

Metodologia

• Determinação da área de estudo

A região do baixo Natuba (Figura 1) está situada completamente no município de Vitória de Santo Antão (PE) e, juntamente com o médio e alto Natuba (entre Vitória de Santo Antão e Pombos-PE), é sub bacia do rio Tapacurá (Marques et al., 2019). A área é utilizada, preponderantemente, para o cultivo de hortaliças folhosas. Para tanto, a utilização de agrotóxicos, muitas vezes sem o manejo adequado, é algo recorrente para tentativa de controle de pragas/doenças, colocando em risco o meio ambiente nas suas mais diversas matrizes ambientais como solo, sedimento, ar, água, fauna (Nascimento, 2013; Marques et al., 2019).

A bacia é imbuída de grande relevância para o cenário hídrico de Pernambuco, tendo em vista seu uso para irrigação e abastecimento populacional. Sendo assim, sua contaminação um fator de preocupação sob o ponto de vista dos prejuízos para a saúde da população exposta aos resíduos dos contaminantes agrícolas.

Figura 1: Vista de horta na comunidade agrícola do baixo rio Natuba, município de Vitória de Santo Antão-PE.

Fonte: O Autor, 2024.

• Método ERI

Visando fornecer subsídios para uma análise dos riscos de utilização dos agrotóxicos na comunidade de Natuba, foram coletadas informações de receituários agronômicos advindos de casas de revenda agropecuária cadastradas pela Adagro em todo o município de Vitória de Santo Antão (PE). Foram considerados uma amostra de 1375 receituários, apurados para o biênio 2022/2023.

Como forma de confirmar que os compostos utilizados na comunidade agrícola de Natuba estão incluídos na listagem obtida na avaliação dos receituários agronômicos, foram aplicados questionários direcionados a 24 produtores rurais, escolhidos de forma aleatória dentro da área produtiva de hortaliças da comunidade do Natuba, bairro do município de Vitória de Santo Antão (PE), tendo sido este contabilizado como 23 o n amostral pelo cálculo de amostras em populações finitas (Equação 1).

Ressalta-se que o quantitativo amostrado (n=24) reproduz aproximadamente 70% dos membros associados de Natuba. O grau de confiança foi de 90%, 10% de erro amostral no cálculo do referido n amostral e p=0,50 como padrão por não se ter informações atualizadas da probabilidade de os produtores aplicarem agrotóxicos (Meunier; Silva; Ferreira, 2001), a qual depende da localidade, época do ano, incidência de pragas, dentre outros fatores.

n =                                                                                                         (1)

Em que:

n = amostra calculada (número de produtores a entrevistar): 23

N – população (produtores rurais da comunidade do Natuba): 34

Z – variável normal padronizada associada ao nível de confiança – 90%: 1,65

p – probabilidade de o produtor não utilizar agrotóxicos (padrão 50%): 0,50

e – erro amostral (10%): 0,10

Este estudo foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) antes do início da abordagem e aprovado sob o Certificado de Apresentação de Apreciação Ética (CAAE) n. 69413823.5.0000.5208.

De posse da lista dos compostos comercializados no município, comparou-se aos ingredientes ativos listados pelos produtores rurais nos questionários (Tabela 1) e percebeu-se que estes últimos já estavam todos contidos na listagem inicial, advinda dos receituários. Isto comprova que a amostra foi suficiente para identificar adequadamente o perfil de venda de agrotóxicos no município, com ênfase na comunidade de Natuba.

Os dados físico-químicos de entrada (Tabela 1) necessários para obter os resultados das equações foram extraídos, em sua maioria das seguintes bases de dados: Pesticides Properties Database (PPDB) (Lewis et al., 2016), Pesticide Action Network (PAN) (Kegley et al., 2016), The EXtension TOXicology (EXTOXNET, 2023). As informações de dose do produto foram retiradas das bulas dos produtos formulados, especificamente para dosagem de máxima eficiência agronômica (Gebler; Fialho, 2011) para a cultura em que é indicado maior volume de aplicação, visando padronizar a avaliação entre ingredientes, tendo em vista que houve compostos comercializados no município que não tinham aprovação para as culturas cultivadas especificamente na região de Natuba.

Tabela 1: Ingredientes ativos utilizados no município de Vitória de Santo Antão – PE (com compostos utilizados em Natuba destacados em cinza).

Fonte: EPA (1999, 2023), Anvisa (2002), European Comission (2004), EFSA (2008), PestGenie (2010), New York (2015), Kegley et al. (2016); Lewis et al. (2016); Qchem (2017), Federal Register (2018), Lopes (2019), USDA (2019), GSI Environmental (2020), APVMA (2023), Echa (2023), Echemi (2023), NETwork Extoxnet (2023), NIH (2023).

* Tendo em vista a escassez de alguns dados na literatura, em alguns casos foi necessário utilizar: LD₅₀ ser humano, a partir dos dados obtidos para outros mamíferos; LD₅₀ de pato, a partir de dados de outros pássaros; e LD₅₀ de abelha, a partir de outros insetos; e LD₅₀ de truta, a partir de outros peixes. Ademais, assumiu-se que o valor de Log K_ow do glifosato potássio é similar ao glifosato.

A partir dessas informações, aplicou-se o Environmental Risk Index (ERI) (Alister; Kogan, 2006) que se trata de um modelo matemático para avaliação preliminar de risco (do tipo screening) que, avaliando diversos parâmetros relacionados ao solo e ao composto, caracteriza o risco ambiental de contaminação de cada agrotóxico ao meio ambiente. Gebler e Fialho (2011) reforçam a aplicabilidade deste modelo matemático em áreas agrícolas e a possibilidade de se ter respostas coerentes.

A equação linear que traduz o modelo ERI está descrita abaixo (Equação 2):

ERI = (P + L + V + TP) * D                                                                                         (2)

Em que P: a persistência do agrotóxico no solo (DT₅₀ no solo em dias); L: capacidade de lixiviação (índice LIX); V: capacidade de volatilização (pressão de vapor em mm Hg); TP: perfil toxicológico; D: dose de aplicação do composto (kg ia ha ^-1).

O perfil toxicológico (TP) é calculado pela seguinte equação:

TP = K_ow + R_fd + LD₅₀ + AT                                                                                        (3)

Em que: Kow: coeficiente de partição octanol-água; Rfd: dose de referência (mg kg^-1 dia^-1); LD50: dose letal aguda dérmica para humanos (mg kg^-1); AT: toxicologia animal (mg kg^-1).

            Para encontrar o valor de lixiviação, foi calculado o índice de LIX proposto por Spadotto (2002) (Equação 4):

LIX = exp (-k . K_oc)                                                                                                      (4)

Em que k: taxa constante de primeira ordem do composto, descrito pela Equação 4; Koc: coeficiente de adsorção ao carbono orgânico.

k = 0,693/DT₅₀                                                                                                            (5)

Por fim, o cálculo das equações para TP e ERI foram feitas baseados nos intervalos de ranqueamento de cada parâmetro, conforme seu grau de severidade ambiental e respectivos valores indicativos (Tabelas 2 e 3).

Tabela 2: Classificação de severidade dos compostos agrotóxicos por meio dos dados do Environmental Risk Index (ERI).

Fonte: Alister e Kogan (2006).

Tabela 3: Classificação de severidade dos compostos agrotóxicos por meio dos dados de seu Perfil Toxicológico.

Fonte: Alister e Kogan (2006).

Resultados e Discussão

Após os cálculos, foi obtido ranqueamento dos ingredientes ativos comercializados nas casas de revenda de Vitória de Santo Antão, com ênfase nos compostos relatados para uso na comunidade de Natuba (grifados de cinza na Tabela 4), quanto à capacidade de impactar negativamente o meio ambiente.

Tabela 4: Ranqueamento dos produtos comerciais de agrotóxicos, quanto à capacidade de contaminação ambiental.

Fonte: O Autor, 2024.

Do total analisado no índice, destacaram-se atrazina, diurom, MSMA, pendimetalina, enxofre, glifosato, mancozeb e oxicloreto de cobre, entre os 8 ingredientes com valores de ERI acima da média da variação. Para maior atenção no município de Vitória de Santo Antão, são realçados os compostos diuron, glifosato, mancozebe e MSMA pelo fato de também estarem presentes na lista dos 10 mais vendidos na cidade e possuindo, potencialmente, maior carga pulverizada nas lavouras locais.

Estas substâncias são utilizadas majoritariamente como herbicidas (exceto mancozebe), ou seja, possuem a finalidade de eliminar ervas daninhas das plantações. Um dos fatores para este número elevado é a grande área de cultivo de cana-de-açúcar (Silva et al., 2020), que existe no município e na circunvizinhança.

Ampliando a análise dos agrotóxicos, identifica-se baixa potencialidade de lixiviar no perfil do solo e atingir o aquífero, tendo em vista estarem classificados como grau 1 (risco baixo). Entretanto, salienta-se que em situações de características do meio (hidrogeológicas e do solo) que permitam maior acesso desses compostos ao seu aquífero e a elevadas doses de pulverização, podem ocorrer situações de percolação.

Para a comunidade de Natuba, o foco dentre os ingredientes ativos, que estão alocados entre as 8 primeiras posições do ranking ERI, é para herbicida glifosato e fungicida mancozebe (Figura 2), pois foram relatados seu uso na região na presente análise.

Figura 2: Gráfico radar para os compostos glifosato e mancozebe.

Fonte: O Autor, 2024.

A verificação individual de cada matriz, em comum, para os dois compostos revela o baixo potencial de lixiviação, ou seja, de percolação para o aquífero local. Se comparado ao estudo de Marques et al. (2020), apesar de terem trabalho com quantidade distintas de compostos, o glifosato foi classificado na 13ª colocação e mancozebe na 27º, quanto ao potencial de lixiviação (por meio da verificação conjunta dos índices GSI, GUS, LEACH, LIX e RLPI), alinhando-se aos resultados apresentados para esta matriz específica no ERI. Entretanto, apresentam alto risco para volatilizar e possuem altas doses máxima recomendada pelos fabricantes.

Marques et al. (2021) divulgaram uma revisão ampla que revelou cenário de impactos do glifosato nas mais diversas matrizes no Brasil e no mundo, corroborando com a análise aqui efetuada a respeito do alto potencial de risco de contaminação ambiental desse composto. Por sua vez, o mancozebe, no estudo de Ferreira e Dias Júnior (2023), verificaram sua periculosidade à espécie do crustáceo Artemia salina, demonstrando ser mais danoso quando aplicado em locais com pulverização também de glifosato, tendo em vista os resultados da junção de suas substâncias nesta espécie não alvo.

Indo além na análise, fazendo-se uma observação isolada de cada termo da fórmula para os compostos utilizados em Natuba, os quais possuem focos distintos quanto à matriz alvo no meio ambiente, destaca-se imidacloprido no potencial de persistência no solo (meia vida no solo); mancozebe e glifosato para alta dose de aplicação; todos os compostos para volatilização; e abamectina para o perfil toxicológico.

A preocupação a respeito da contaminação quando da aplicação destes produtos é grande, tendo em vista a possibilidade de atingir organismos não alvo. Segundo Filizola, Gomes e Souza (2006) somente cerca de 32% dos agrotóxicos vão atingir as plantas e os demais vão pra o solo e sofrerão deriva técnica. Caso ocorram situações climáticas e de manejo adversas, este percentual pode ser agravado, o que implica em necessidade de utilização de outras formas de manejo agrícola e, na impossibilidade desta ferramenta prática, utilização de compostos menos danosos, visando menor impacto ambiental negativo.

­­Considerações Finais

O método ERI se mostrou bastante eficiente, ao ponto em que permite uma análise ampla dos compostos para o meio ambiente e para cada matriz ambiental de forma isolada.

Os agrotóxicos diuron, glifosato, mancozeb e MSMA se destacaram pelo fato de ter o maior potencial de contaminação ambiental, com agravante de estarem na lista das substâncias mais comercializadas em Vitória de Santo Antão no biênio 2022-2023. Para a comunidade de Natuba, destacaram glifosato e mancozebe, ambos bastante utilizados também no cenário nacional.

Dentre todos os compostos relatados para uso em Natuba, imidacloprido e abamectina devem ser colocados em observação quanto à sua real necessidade de uso na região, quando o foco da proteção é especificamente a salubridade do solo e aos animais não-alvo.

Por fim, faz-se necessário que, em um primeiro momento, haja modificação do conjunto de agrotóxicos utilizados na região de Natuba, trocando-se os atuais compostos por outros com menor potencial contaminante, a exemplo dos produtos biológicos e, posteriormente, modificação por manejos mais sustentáveis.

Agradecimentos

O primeiro autor agradece à Agência de Defesa e Fiscalização Agropecuária do estado de Pernambuco (Adagro) pela disponibilização de alguns dos dados utilizados para elaboração do presente estudo (o qual faz parte da Tese de doutorado do primeiro autor).

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CAPÍTULO 8

EFEITO RESIDUAL DE FERTILIZANTES FOSFATADOS NA PRODUÇÃO DE RÚCULA EM SISTEMAS DE CULTIVO ORGÂNICO

RESIDUAL EFFECT OF PHOSPHATE FERTILIZERS ON ARUGULA PRODUCTION IN ORGANIC MANAGEMENT SYSTEM

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.08

Submetido em: 30/01/2026

Revisado em: 02/02/2026

Publicado em: 03/02/2026

Thatiane Nepomuceno Alves

Universidade Estadual Paulista (UNESP), Departamento Produção Vegetal/ Horticultura, Botucatu, SP, Brasil.

https://orcid.org/0000-0002-9077-9104

Bruno Rocha Tamelini

Universidade Estadual Paulista (UNESP), Departamento Produção Vegetal/ Horticultura, Botucatu, SP, Brasil.

https://orcid.org/0000-0001-9762-8459

Joseantonio Ribeiro de Carvalho

Universidade Estadual Paulista (UNESP), Departamento Produção Vegetal/ Horticultura, Botucatu, SP, Brasil.

https://orcid.org/0000-0002-3879-4585

Antonio Ismael Inácio Cardoso

Universidade Estadual Paulista (UNESP), Departamento Produção Vegetal/ Horticultura, Botucatu, SP, Brasil.

https://orcid.org/0000-0003-3251-9491

Resumo

A adubação orgânica realizada para uma cultura de curto ciclo pode permitir o cultivo, em sucessão, de outra cultura de curto ciclo, sem a necessidade de nova adubação, reduzindo os custos de uma nova. Este estudo avaliou a produção de rúcula utilizando o fósforo residual da adubação orgânica aplicada à alface. Dez tratamentos foram organizados em um esquema fatorial 2 × 5, sendo duas fontes de fósforo (termofosfato Yoorin e farinha de ossos) e cinco doses de P₂O₅ (0, 200, 400, 600 e 800 kg ha⁻¹), em delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Mudas da cultivar Folha Larga foram transplantadas para vasos plásticos de 12 L, em ambiente protegido, dez dias após a colheita da alface, sem realização de nova adubação. As plantas de rúcula foram colhidas aos 16 dias após o transplantio. A altura das plantas de rúcula ajustou-se ao modelo quadrático, com máximo estimado de 18,2 cm na dose de 621 kg ha⁻¹ de P₂O₅, valor 95% superior ao controle. Não houve efeito das fontes de fósforo sobre a altura, com média de 15,2 cm. As massas frescas e secas aumentaram linearmente com a dose de fósforo, alcançando incrementos de 226% na maior dose em relação ao tratamento sem fósforo. A farinha de ossos promoveu maiores massas fresca e seca em comparação ao termofosfato, sendo possível produzir rúcula apenas com a adubação residual da alface, com resposta positiva ao aumento das doses de fósforo.

Palavras-Chave: Eruca sativa; fósforo; termofosfato; farinha de ossos; adubação orgânica

Abstract

Organic fertilization made for a short duration crop might allow planting, in sequence, another short duration crop, without the need for new fertilizers reducing the costs of a new fertilization. This study evaluated arugula production using residual phosphorus from organic fertilization applied to lettuce. Ten treatments were arranged in a 2 × 5 factorial design: two phosphorus sources (Yoorin Thermophosphate and Bone Meal) and five P₂O₅ doses (0, 200, 400, 600, and 800 kg ha⁻¹), in randomized blocks with four replications. Seedlings of cultivar Folha Larga were transplanted in 12 L plastic pots in a greenhouse, ten days after lettuce harvesting, without any new fertilization. Arugula plants were harvested 16 days after transplanting. Plant height fitted a quadratic model, with an estimated maximum of 18.2 cm at a rate of 621 kg ha⁻¹ of P₂O₅, representing a 95% increase compared to the control. No effect of phosphorus sources on plant height was observed, with an average of 15.2 cm. Fresh and dry mass increased linearly with increasing phosphorus rates, reaching increments of 226% at the highest rate compared to the treatment without phosphorus. Bone meal resulted in higher fresh and dry mass than thermophosphate, indicating that arugula can be successfully produced using only residual fertilization from lettuce, with positive responses to increasing phosphorus rates.

Keywords: Eruca sativa; phosphorus; thermophosphate; bone meal; organic fertilizers

Introdução

            A rúcula (Eruca sativa) é uma hortaliça folhosa pertencente à família Brassicaceae. No Brasil, o consumo de rúcula vem crescendo de forma contínua, o que tem levado ao aumento de sua produção em diferentes regiões do país, além das tradicionais regiões Sul e Sudeste (Cecílio Filho et al., 2014), destacando-se também o consumo dessa hortaliça produzida em sistema orgânico. Nos últimos anos, a produção de hortaliças em sistemas orgânicos tem crescido, em média, 20% ao ano, em razão da preocupação dos consumidores com a qualidade dos alimentos e com o meio ambiente, além dos elevados custos dos fertilizantes inorgânicos (Cruz et al., 2021).

Segundo Grangeiro et al. (2011), é fundamental compreender a nutrição e a adubação da rúcula a fim de garantir adequada disponibilidade de nutrientes e, consequentemente, maior produtividade. Essa cultura é, em geral, conduzida por pequenos produtores em sistemas de rotação de culturas. Devido ao seu rápido crescimento e curto ciclo de cultivo, muitas vezes o produtor não realiza nova adubação antes do plantio, utilizando-se do efeito residual da adubação aplicada à cultura anterior, especialmente quando são utilizados fertilizantes orgânicos, os quais apresentam liberação mais lenta de nutrientes e menores perdas por lixiviação ou fixação (Monsalve et al., 2017; Lanna et al., 2017; Cardoso et al., 2020).

Entre os nutrientes essenciais, o fósforo tem sido recomendado em grandes quantidades na produção de hortaliças (Cecílio Filho et al., 2015; Cardoso et al., 2020), uma vez que, de modo geral, os solos tropicais são pobres nesse nutriente e apresentam elevada capacidade de fixação. Dessa forma, o custo da adubação tem se tornado cada vez mais relevante, em razão dos altos preços dos fertilizantes fosfatados. Além do custo, o fósforo é um elemento finito e, portanto, novas fontes devem ser avaliadas, além dos fosfatos tradicionais. Entre as fontes permitidas no sistema orgânico, o termofosfato e a farinha de ossos têm apresentado bons resultados na produção de hortaliças em sistema orgânico (Cardoso et al., 2019; Pimenta et al., 2024; Machado et al., 2024; Tamelini et al., 2024).

Os componentes do termofosfato Yoorin^® apresentam elevada eficiência nutricional, rápida reatividade e efeito residual prolongado. A presença de silicato em sua formulação reduz a fixação do fósforo no solo. Esse adubo torna-se solúvel em contato com ácidos fracos presentes no solo e na rizosfera, disponibilizando os nutrientes de acordo com a demanda das plantas. Além disso, atua como excelente condicionador e revitalizador do solo, com efeito corretivo, principalmente em solos ácidos (Cardoso et al., 2019; Pimenta et al., 2024; Machado et al., 2024).

A farinha de ossos é um subproduto do abate de animais, apresenta baixa solubilidade em água e boa solubilidade em ácidos fracos, o que resulta em liberação mais lenta de fósforo no solo, reduzindo sua fixação. Ademais, o uso desse material possibilita o aproveitamento sustentável de um produto que, de outra forma, seria descartado como resíduo, constituindo-se em alternativa para suprir a demanda por fósforo sem a necessidade de explorar fontes naturais finitas (Pimenta et al., 2024; Machado et al., 2024). Essas fontes caracterizam-se principalmente pela dissolução mais lenta do fósforo em comparação às fontes fosfatadas solúveis, conferindo efeito imediato e/ou residual em culturas subsequentes (Cardoso et al., 2019; Machado et al., 2024).

O uso do efeito residual da adubação ao longo de ciclos sucessivos de cultivo constitui uma prática que contribui para o aproveitamento dos fertilizantes remanescentes no solo e para a redução dos custos de produção (Lanna et al., 2017; Cardoso et al., 2024). Dessa forma, levanta-se a hipótese de que a utilização de fertilizantes orgânicos em uma cultura de curto ciclo possa permitir o cultivo, em sucessão, de outra cultura de curto ciclo, sem a necessidade de nova adubação. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a produção de rúcula aproveitando-se da adubação orgânica residual, com duas fontes de fósforo, após o cultivo de alface.

Metodologia

A pesquisa foi conduzida na área experimental do Departamento de Produção Vegetal, setor de Horticultura, pertencente à Universidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA), localizada no município de Botucatu, SP, Brasil (22º58’11’’ S; 48º23’56’’ W; altitude de 870 m), em ambiente protegido, em casa de vegetação agrícola do tipo arco, com dimensões de 7 × 20 m e pé-direito de 2,5 m, coberta com filme de polietileno de baixa densidade de 150 μm, com laterais fechadas com tela antiafídeos.

Inicialmente, foi realizado um estudo com a cultura da alface, no qual foram avaliadas doses de duas fontes de fósforo (Tamelini et al., 2024). Após a colheita da alface, foi conduzida a presente pesquisa com a produção de rúcula, sem a realização de nova adubação antes do plantio, utilizando-se apenas o efeito residual da adubação aplicada durante o cultivo da alface. As plantas de alface e, posteriormente, as plantas de rúcula foram cultivadas em vasos plásticos com capacidade de 12 L. Utilizou-se um solo de baixa fertilidade natural, o qual foi analisado antes do cultivo da alface, apresentando os seguintes resultados: pH_(CaCl₂) = 4,7; matéria orgânica = 5 g dm⁻³; P_resina = 6 mg dm⁻³; H+Al = 17 mmol_c dm⁻³; K = 0,9 mmol_c dm⁻³; Ca = 9 mmol_c dm⁻³; Mg = 3 mmol_c dm⁻³; soma de bases (SB) = 13 mmol_c dm⁻³; CTC = 30 mmol_c dm⁻³; saturação por bases (V) = 44%. Foram realizadas correções para elevar a saturação por bases para 80%, conforme recomendações de Raij et al. (1997).

No experimento com alface, foram avaliados dez tratamentos, em esquema fatorial 2 × 5. O primeiro fator consistiu em duas fontes de fósforo (termofosfato Yoorin^® e farinha de ossos) e o segundo fator em cinco doses de fósforo aplicadas antes do plantio da alface (0 (controle), 200, 400, 600 e 800 kg ha⁻¹ de P₂O₅). As doses corresponderam a 0, 50, 100, 150 e 200% da dose recomendada no Boletim Técnico nº 100 do IAC (Raij et al., 1997), que indica a aplicação de 400 kg ha⁻¹ de P₂O₅ para a cultura da alface nessas condições de solo. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições. Os vasos foram dispostos no espaçamento de 1,0 × 0,5 m, sendo que cada parcela experimental foi constituída por três vasos.

As características químicas dos adubos utilizados foram determinadas, obtendo-se os seguintes valores para o termofosfato Yoorin^®: P₂O₅, Ca e Mg (%) de 17,0; 19,0 e 8,0, respectivamente. Para a farinha de ossos, os valores observados de N, P, K, Ca, Mg, S, umidade e matéria orgânica (%) foram de 0,96; 13,66; 0,70; 8,81; 0,65; 4,0; 14,0 e 11,0, respectivamente.

As mudas de alface foram transplantadas em 22 de outubro de 2021 e as plantas foram colhidas em 26 de novembro de 2021, aos 35 dias após o transplantio (DAT). Em 6 de dezembro de 2023, dez dias após a colheita da alface, foram transplantadas mudas de rúcula cv. Folha Larga (Sakata^®). As mudas foram produzidas em bandejas plásticas flexíveis de 200 células, utilizando-se o substrato Carolina Soil^®. Não foi realizada adubação antes do plantio da rúcula. O fornecimento de água foi feito por meio de irrigação por gotejamento, duas vezes ao dia, de acordo com a necessidade da cultura, utilizando fita flexível com vazão de 1,6 L h⁻¹ e gotejadores espaçados a 0,50 m. Não foram observadas incidências de pragas ou patógenos.

A colheita foi realizada em 21 de dezembro de 2023 (16 DAT), mediante o corte da parte aérea das plantas próximo ao solo. Em seguida, foram avaliadas as seguintes características: altura de plantas, número de folhas por planta, massa fresca e massa seca da parte aérea por planta. A massa seca foi obtida após secagem em estufa de circulação forçada de ar, a 65 °C, por cinco dias.

Os dados foram submetidos à análise de variância, sendo as fontes de fósforo comparadas pelo teste F (5%) e as doses de fósforo analisadas por meio de análise de regressão. As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o software Sisvar 5.3 (Ferreira et al., 2014).

Resultados e Discussão

Apenas para a variável número de folhas houve interação significativa entre os fatores fontes de fósforo e doses, pelo teste F (5%), enquanto o fator doses de fósforo foi significativo para todas as características avaliadas e o fator fontes de fósforo foi significativo para a massa fresca e a massa seca da parte aérea.

Na comparação entre as fontes de fósforo, não foi observada diferença para a altura de plantas, com média de 15,2 cm. Por outro lado, maiores valores de massa fresca e massa seca da parte aérea foram obtidos com a farinha de ossos (Tabela 1), enquanto maior número de folhas foi observado com o uso do termofosfato apenas nas doses intermediárias (400 e 600 kg ha⁻¹ de P₂O₅) (Tabela 2).

Tabela 1. Médias de altura de plantas, massa fresca e massa seca de plantas de rúcula em função da fonte de fósforo

*CV%= Coeficiente de variação%.

Médias seguidas pela mesma letra, nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.

Tabela 2. Médias do número de folhas em função das fontes de fósforo para cada dose de fósforo.

*CV%= Coeficiente de variação %.

Médias seguidas pela mesma letra, nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.

No ciclo anterior, com a cultura da alface, os tratamentos com farinha de ossos também resultaram em plantas com maior massa seca, porém com menor altura (Tamelini et al., 2024). Com a cultura da cenoura, Carvalho et al. (2025) observaram maior produção de massa fresca e seca com o uso de farinha de ossos em comparação ao termofosfato apenas em doses iguais ou superiores às recomendadas para a cultura. Os autores sugerem que, provavelmente, apesar de ambos os fertilizantes apresentarem liberação mais lenta em comparação aos fertilizantes inorgânicos solúveis (como o superfosfato), o termofosfato libera o fósforo de forma mais rápida do que a farinha de ossos, favorecendo o acúmulo de massa seca em doses menores e apresentando efeito residual por um período mais curto.

Embora não tenham sido encontrados estudos que comparem diretamente a velocidade de liberação de nutrientes entre essas fontes, o maior efeito residual da farinha de ossos pode estar associado à sua liberação mais lenta, o que favoreceu o aproveitamento do fósforo pelas plantas de rúcula após um primeiro ciclo de cultivo com alface. Além disso, a farinha de ossos apresentou, em sua composição, nitrogênio e enxofre, nutrientes que não foram detectados na análise do termofosfato utilizado, sendo ambos importantes para a produção de rúcula.

Os dados de altura de plantas ajustaram-se ao modelo quadrático, com valor máximo estimado de 18,2 cm na dose de 621 kg ha⁻¹ de P₂O₅ (Figura 1), valor 95% superior ao tratamento controle, sem aplicação de fósforo (0 kg ha⁻¹ de P₂O₅). Não houve diferença entre as fontes de fósforo para a altura de plantas, com média de 15,2 cm (Tabela 1).

Figura 1. Altura de plantas de rúcula em função das doses de fósforo.

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Para o número de folhas, os dados também se ajustaram ao modelo quadrático (Figura 2); entretanto, foi observado efeito significativo da interação entre as fontes de fósforo e as doses. Para o termofosfato, o valor máximo estimado foi de 53,5 folhas por planta, na dose de 641 kg ha⁻¹ de P₂O₅, valor 136% superior ao tratamento controle sem aplicação de fósforo. Para a farinha de ossos, a estimativa foi de 45,5 folhas por planta, na dose de 732 kg ha⁻¹ de P₂O₅, correspondente a um incremento de 85% em relação ao controle sem fósforo. O uso do termofosfato resultou em maior número de folhas nas doses intermediárias (400 e 600 kg ha⁻¹ de P₂O₅) quando comparado à farinha de ossos (Tabela 2).

Figura 2. Número de folhas de rúcula em função das doses de fósforo, utilizando termofosfato e farinha de ossos.

Tanto para a massa fresca (Figura 3) quanto para a massa seca (Figura 4), os dados ajustaram-se ao modelo linear, ou seja, quanto maior a dose de fósforo, maior a massa, independentemente da fonte utilizada. Para a maior dose avaliada (800 kg ha⁻¹ de P₂O₅), foram estimados valores de 81,8 g e 8,2 g, correspondendo a incrementos de 226% e 326% em relação ao tratamento controle (0 kg ha⁻¹ de P₂O₅), para massa fresca e massa seca, respectivamente. Esses aumentos lineares significativos na massa fresca e seca da parte aérea confirmam a importância da adubação fosfatada na produção de rúcula e indicam que o fósforo residual presente no solo após a colheita da alface é suficiente para promover aumentos expressivos na produção. Na comparação entre as fontes de fósforo, as maiores massas fresca e seca foram obtidas com a farinha de ossos (Tabela 1), apresentando valores 20% superiores aos do termofosfato Yoorin^®.

Figura 3. Massa fresca de plantas de rúcula em função das doses de fósforo.

Figura 4. Massa seca de plantas de rúcula em função das doses de fósforo.

Segundo Grangeiro et al. (2011), o fósforo foi o macronutriente menos acumulado pelas plantas de rúcula, com valor máximo de 28,7 mg planta⁻¹, desconsiderando o enxofre (S), que não foi avaliado pelos autores. No entanto, apesar de a planta acumular pequenas quantidades desse nutriente, observa-se que a deficiência de fósforo restringe a produtividade. O fósforo é essencial para as plantas, participando da constituição de diversos compostos, como ATP e DNA, entre outros, atuando nos processos de transferência de energia, sendo indispensável para a fotossíntese, translocação de nutrientes e outros processos metabólicos relevantes (Taiz et al., 2017).

Em estudo realizado por Nascimento et al. (2020), não foi observada diferença no número de folhas por planta de rúcula ao se avaliarem doses de fósforo inorgânico (0 a 300 kg ha⁻¹ de P₂O₅), utilizando superfosfato triplo. Entretanto, os autores observaram reduções lineares na altura de plantas e na produtividade com o aumento das doses de fósforo. Essa redução foi atribuída ao fato de o solo estudado já apresentar elevado teor de fósforo (115 mg dm⁻³ de P_resina) e, com a aplicação adicional do nutriente, verificou-se aumento linear do teor de fósforo tanto no solo quanto nas folhas, o que pode ter ocasionado desequilíbrio nutricional e, consequentemente, redução do desenvolvimento das plantas. Segundo os autores, altas concentrações de fósforo no solo podem reduzir a eficiência de absorção e utilização de outros nutrientes, especialmente o zinco, prejudicando o crescimento vegetal.

Por outro lado, o solo utilizado no presente estudo apresentou teor inicial muito baixo de fósforo (6 mg dm⁻³ de P_resina), o que explica os incrementos observados na produtividade. No entanto, para altura de plantas (Figura 1) e número de folhas por planta (Figura 2), foi observado efeito quadrático das doses de fósforo, sendo que a maior dose já apresentou leve redução nos valores dessas características, o que pode indicar início de excesso de fósforo e possível desequilíbrio nutricional. Resultados semelhantes foram observados por Bonfim-Silva et al. (2015), que relataram efeito quadrático das doses de fósforo sobre altura, número de folhas e massa fresca e seca de plantas de rúcula. Koetz et al. (2012) também reportaram efeito quadrático das doses de fósforo sobre a altura de plantas, número de folhas e massa fresca. Além dos prejuízos à produtividade causados por desequilíbrios nutricionais, doses elevadas de fósforo aumentam o custo de produção e podem resultar em impactos ambientais negativos (Li et al., 2017).

Luz et al. (2018) também avaliaram doses de fósforo (0 a 400 kg ha⁻¹ de P₂O₅), utilizando fonte inorgânica (superfosfato triplo), em solo com baixo teor de fósforo (2,06 mg dm⁻³), obtendo incrementos lineares para todas as características avaliadas, com aumentos de 26% para altura de plantas, 102% para número de folhas e 162% para a massa fresca da parte aérea, ao comparar a maior dose com o tratamento controle sem fósforo. Cavallaro Júnior et al. (2009) também relataram incrementos de 50 a 150% nas características produtivas da rúcula (altura, massa fresca e seca) com o uso de farinha de ossos (300 kg ha⁻¹ de P₂O₅), em comparação ao controle sem fósforo.

No presente estudo, os incrementos na massa fresca foram ainda mais expressivos, alcançando 226% na maior dose em relação ao controle, mesmo utilizando uma fonte orgânica de liberação mais lenta e havendo um ciclo de cultivo de alface entre a aplicação do fósforo e o plantio da rúcula. Ressalta-se, entretanto, que a maior dose avaliada (800 kg ha⁻¹ de P₂O₅) foi o dobro da dose máxima testada por Luz et al. (2018), os quais observaram efeito linear, o que indica que, possivelmente, incrementos ainda maiores poderiam ser obtidos com doses superiores.

Contudo, essa hipótese não pode ser confirmada, uma vez que os efeitos lineares não devem ser extrapolados para além do intervalo avaliado. Segundo Wang et al. (2015), é comum observar aumentos expressivos na produtividade com a adubação fosfatada quando o solo é pobre nesse nutriente; entretanto, quando o solo apresenta altos teores de fósforo, a resposta das culturas nem sempre é evidente. Lanna et al. (2017) relataram que o efeito residual da adubação orgânica também é mais pronunciado em solos de baixa fertilidade.

Para a altura de plantas, os valores obtidos no presente estudo (9,3 a 18,2 cm) foram semelhantes aos relatados por Koetz et al. (2018), que variaram de 8,3 a 15,0 cm, porém inferiores aos observados por Luz et al. (2018), de 21,4 a 26,1 cm; por Cavallaro Júnior et al. (2009), de 14,1 a 21,9 cm; e por Cruz et al. (2021), de 26,4 a 33,0 cm. Para a massa fresca, os valores variaram de 25,1 a 81,8 g por planta, sendo semelhantes aos reportados por Luz et al. (2018), de 35,3 a 86,9 g, e superiores aos observados por Koetz et al. (2012), de 1,5 a 18,0 g, e por Cruz et al. (2021), de 19,5 a 34,1 g. Para a massa seca, os valores variaram de 2,5 a 8,2 g por planta, superiores aos relatados por Cruz et al. (2021), de 1,35 a 2,31 g, e por Grangeiro et al. (2011), de 3,62 g planta^-1.

Assim, os valores obtidos nos melhores tratamentos evidenciam o bom desenvolvimento das plantas, embora as comparações não possam ser consideradas absolutas, uma vez que os resultados podem variar em função da cultivar, das condições ambientais, do manejo adotado e do momento da colheita. Dessa forma, evidencia-se a viabilidade técnica do cultivo de rúcula em sucessão à alface, mesmo em solo de baixa fertilidade, utilizando-se apenas a adubação orgânica realizada antes do cultivo da alface, o que permite economia de fertilizantes e redução da mão de obra necessária para a aplicação desses insumos.

Entre as fontes avaliadas, a farinha de ossos, além de proporcionar maiores valores de massa fresca e seca, destaca-se como uma alternativa com grande potencial, por se tratar de um subproduto do abate de animais que, sem utilização agrícola, seria descartado como resíduo. Segundo Cavallaro Júnior et al. (2009), em razão do aumento da geração de resíduos orgânicos oriundos das atividades humanas e industriais, o uso agronômico desse tipo de material como fertilizante tem se tornado uma alternativa viável para a preservação ambiental, com benefícios também para culturas subsequentes, conforme observado neste estudo.

Considerações Finais

Os tratamentos com farinha de ossos resultaram em plantas de rúcula com maior massa fresca e massa seca em comparação aos tratamentos com termofosfato. Conclui-se que é possível produzir rúcula utilizando-se apenas a adubação residual empregada no cultivo da alface e que, quanto maior a dose de fósforo, maiores são as massas fresca e seca das plantas de rúcula.

Agradecimentos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Referências

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CAPÍTULO 9

A DISSEMINAÇÃO DE INFORMAÇÃO DIGITAL COMO ESTRATÉGIA PARA O CONTROLE DE PRAGAS E SUSTENTABILIDADE NA AGRICULTURA FAMILIAR

DIGITAL INFORMATION DISSEMINATION AS A STRATEGY FOR PEST CONTROL AND SUSTAINABILITY IN FAMILY FARMING

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.09

Submetido em: 10/02/2026

Revisado em: 11/02/2026

Publicado em: 11/02/2026

Evellyn Thauany Alves de Lima

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) – Campus Pau dos Ferros.

http://lattes.cnpq.br/6832401367647823

Maria Stella Teodoro

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) – Campus Pau dos Ferros.

http://lattes.cnpq.br/6584047468990077

Maria José de Holanda Leite

Doutora em Ciências Florestais. Docente do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) – Campus Pau dos Ferros.

 https://orcid.org/0000-0003-4154-3901

http://lattes.cnpq.br/9553311470144119

Monica Crisóstomo Padrenosso

Licenciada em Gestão de Recursos Humanos. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) – Campus Pau dos Ferros.

http://lattes.cnpq.br/0851509865155413

Denise Maria Santos

Doutora em Geociências. Instituto Dom José de Educação e Cultura, vinculado a Universidade Estadual Vale do Acaraú IDJ/UVA.

https://orcid.org/0000-0001-8886-6439

http://lattes.cnpq.br/5971649947403143

Resumo

A agricultura familiar é um setor vital para a segurança alimentar e a economia brasileira, enfrentando, contudo, desafios significativos no controle de pragas que ameaçam a produtividade e a sustentabilidade rural. Este trabalho analisa a importância da disseminação de informações técnicas e das políticas públicas como ferramentas de fortalecimento para o pequeno produtor. A metodologia consistiu em uma revisão bibliográfica de caráter qualitativo, explorando fontes institucionais e acadêmicas. Os resultados indicam que a transição de modelos baseados em agrotóxicos para práticas de manejo sustentável, como o controle biológico e a rotação de culturas, depende diretamente da democratização do conhecimento. Conclui-se que o desenvolvimento de plataformas digitais informativas, pautadas nos princípios da Ciência Aberta e na acessibilidade digital, desempenha um papel transformador na extensão rural, permitindo que as inovações tecnológicas alcancem o campo de forma eficiente e capacitem os agricultores para uma gestão autônoma e resiliente de suas lavouras.

Palavras-Chave: Segurança Alimentar; Manejo Integrado de Pragas; Extensão Rural Digital;  Agroecologia.

Abstract

Family farming is a vital sector for food security and the Brazilian economy, yet it faces significant challenges regarding pest control, which threatens productivity and rural sustainability. This paper analyzes the importance of technical information dissemination and public policies as tools to strengthen smallholder farmers. The methodology consisted of a qualitative bibliographic review, exploring institutional and academic sources. The results indicate that the transition from pesticide-based models to sustainable management practices such as biological control and crop rotation directly depends on the democratization of knowledge. It is concluded that the development of digital information platforms, grounded in Open Science principles and digital accessibility, plays a transformative role in rural extension. These platforms allow technological innovations to reach the field efficiently, empowering farmers for autonomous and resilient management of their crops.

Keywords: Food Security; Integrated Pest Management; Digital Rural Extension; Agroecology.

Introdução

A agricultura familiar representa um dos pilares fundamentais da economia brasileira e da segurança alimentar global. Longe de ser apenas um setor de subsistência, essa modalidade de produção é responsável pela maior parte dos alimentos frescos que compõem a dieta básica da população, além de desempenhar um papel crucial na preservação da biodiversidade e na manutenção da cultura rural. No entanto, o setor enfrenta desafios estruturais crônicos, sendo o principal deles a vulnerabilidade fitossanitária. O fortalecimento das cadeias produtivas familiares depende diretamente da democratização do acesso a informações técnicas de qualidade, capazes de mitigar a desinformação e conferir autonomia aos trabalhadores do campo (GOMES; DINIZ, 2019).

Nesse cenário, a gestão do conhecimento torna-se um ativo tão valioso quanto a terra. O acesso a dados precisos e atualizados permite que o produtor tome decisões baseadas em evidências sobre o manejo do solo e a nutrição das plantas, resultando em produtos de maior valor agregado. Entre as ameaças à produtividade, destaca-se a pressão exercida por pragas agrícolas, cujas infestações podem devastar colheitas inteiras em curtos períodos, gerando prejuízos financeiros severos e comprometendo a sustentabilidade da unidade produtiva (EMBRAPA, 2020).

Historicamente, o combate a esses agentes foi pautado pelo uso intensivo de defensivos químicos. Contudo, as exigências contemporâneas por uma agricultura mais verde e os riscos à saúde humana impõem a necessidade de estratégias alternativas, como o Manejo Integrado de Pragas (MIP). A transição para esses modelos sustentáveis exige uma ponte eficiente entre a produção científica e a prática agrícola. É neste ponto que a tecnologia da informação, através de sites informativos e plataformas de Ciência Aberta, surge como uma ferramenta de extensão rural digital, capaz de romper barreiras geográficas e traduzir o conhecimento técnico em soluções aplicáveis ao cotidiano do agricultor (NASCIMENTO; ALBAGLI, 2019).

Este trabalho teve como objetivo analisar a interseção entre a agricultura familiar e a sustentabilidade rural, focando no impacto das políticas públicas e na eficácia das estratégias de controle de pragas. Busca-se, ainda, investigar como a criação de plataformas digitais informativas pode atuar como um agente transformador na disseminação de práticas agrícolas resilientes e tecnicamente fundamentadas.

Metodologia

Trata-se de uma pesquisa de revisão bibliográfica de natureza qualitativa e caráter exploratório. A coleta de dados foi realizada em bases de dados científicas como Google Acadêmico, SciELO e repositórios institucionais da EMBRAPA e órgãos governamentais. Os descritores utilizados foram: “Agricultura Familiar”, “Controle de Pragas”, “Sustentabilidade Rural” e “Tecnologias de Informação”. Foram selecionados artigos, relatórios técnicos e documentos governamentais publicados entre 2001 e 2024, priorizando fontes que discutem a interseção entre manejo agrícola e inclusão digital.

Desenvolvimento

• Agricultura familiar e sustentabilidade rural

O fortalecimento da agricultura familiar no setor rural pode ser alcançado por meio da disponibilização de informações precisas, que minimizam a desinformação e capacitam os trabalhadores rurais (Figura 1).

Figura 1: Fortalecimento do setor rural através do conhecimento: trabalhadores capacitados utilizam ferramentas de monitoramento para garantir a sustentabilidade e a qualidade da produção familiar.

Fonte: Google imagens (2026).

O acesso a dados confiáveis permite que os produtores desfrutem de plantações, solos e produtos de melhor qualidade. A gestão eficiente do controle de pragas é essencial para combater infestações que podem reduzir a produtividade, minimizar danos às lavouras e evitar prejuízos financeiros (Gomes; Diniz, 2019).

• Pragas na agricultura familiar e seus impactos significativos na sustentabilidade rural

A agricultura desempenha um papel fundamental no aumento da produção de alimentos, especialmente em áreas rurais, e tem sido um impulsionador crucial para o progresso da civilização, promovendo o crescimento populacional e a evolução social (EMBRAPA, 2020; Silva et al., 2020). Contudo, as plantações são vulneráveis a diversas pragas que comprometem tanto a qualidade quanto a quantidade das colheitas. O uso tradicional de inseticidas para o controle dessas pragas tem sido amplamente questionado devido aos seus efeitos prejudiciais à saúde humana e ao meio ambiente. Isso exige a adoção de estratégias de manejo mais sustentáveis, com ênfase na obtenção de informações precisas sobre a dinâmica das pragas, algo essencial para a implementação de um controle eficaz (Cross et al., 2021; Wang et al., 2022).

Nos campos agrícolas, alguns artrópodes, como insetos, podem encontrar condições ideais para reprodução, o que torna sua infestação em pragas um problema crescente. A dinâmica das pragas varia conforme o ecossistema e a região agrícola, exigindo abordagens diferenciadas para o controle e manejo das mesmas.

• Políticas públicas e seu impacto no âmbito da agricultura familiar

A agricultura familiar é uma categoria diversificada que engloba diversas atividades econômicas e populações, caracterizando-se pela produção para subsistência e pela limitação no acesso a recursos, como terras e capital (FAO, 2012). As políticas públicas desempenham papel fundamental na promoção da agricultura familiar, especialmente ao reduzir custos de produção, melhorar o acesso a crédito e a mercados, e fomentar o uso de tecnologias que aumentam a competitividade do setor.

Programas como o PRONAF (Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar) e o PAA (Programa de Aquisição de Alimentos) têm sido cruciais para garantir o acesso a financiamento e promover a comercialização de produtos da agricultura familiar. Além disso, as políticas voltadas para a redução do “Custo Brasil” têm como objetivo reduzir a complexidade tributária e a burocracia, além de melhorar a infraestrutura, fatores que impactam diretamente nos custos de produção (Governo Federal, 2023).

O Plano Safra 2023/2024, por exemplo, tem contribuído para a modernização da agricultura familiar ao oferecer financiamentos com taxas de juros reduzidas para a adoção de práticas sustentáveis (MAP, 2023). O fortalecimento da agricultura familiar também está relacionado à promoção do bem-estar das famílias e à permanência dos produtores no campo, com políticas que estimulam a unidade de produção, consumo e reprodução social nas áreas rurais (Denardi, 2001). O Plano Mais Produção, lançado em 2024, aloca R$ 300 bilhões para financiar ações de modernização e sustentabilidade do setor (Ministério do Desenvolvimento, Indústria, Comércio e Serviços, 2024).

• Estratégias eficientes de combate às pragas na agricultura familiar

A agricultura no Brasil tem sido caracterizada pelo uso intensivo de agrotóxicos, o que coloca o país entre os maiores consumidores desse tipo de produto no mundo (Costa & Pires, 2016; Veiga et al., 2016). O uso excessivo de agrotóxicos tem gerado impactos negativos tanto para a saúde humana quanto para o meio ambiente, e, por isso, métodos alternativos de controle têm se tornado uma necessidade, especialmente na agricultura familiar, que busca práticas mais sustentáveis.

Entre as estratégias adotadas, destaca-se a rotação de culturas, que consiste em alternar o cultivo de diferentes espécies em uma mesma área, interrompendo o ciclo de vida das pragas e reduzindo sua reprodução. Outra prática é o plantio de culturas repelentes, como alho e cebola, que afastam as pragas de forma natural. O consórcio de culturas também é uma técnica eficaz, pois combina plantas que atraem predadores naturais de pragas, além de utilizar armadilhas para monitoramento e captura (Figura 2) (Embrapa, 2020).

Figura 2. Transição agroecológica: a substituição do uso intensivo de defensivos químicos por estratégias naturais, como a rotação de culturas e a preservação de inimigos naturais das pragas.

Fonte: Google imagens (2026).

O controle biológico, utilizando agentes naturais como parasitóides e predadores, tem se mostrado eficiente no combate às pragas sem comprometer o ecossistema agrícola. No Brasil, métodos como o uso de Cotesia flavipes e Trichogramma sp. têm sido amplamente utilizados para controlar a população de pragas, promovendo um equilíbrio natural na agricultura familiar (Chagas, 2016).

• A Importância dos sites informativos para a disseminação de conhecimentos sobre o combate às pragas

A disseminação de informações sobre o controle de pragas é facilitada por plataformas digitais, como sites informativos, que desempenham um papel fundamental na educação e no compartilhamento de conhecimento. Esses sites oferecem recursos educativos acessíveis, permitindo que produtores rurais, especialmente os da agricultura familiar, se atualizem sobre as melhores práticas para o manejo de pragas e a adoção de técnicas mais sustentáveis.

A Ciência Aberta é um movimento que tem transformado a forma como o conhecimento científico é compartilhado e acessado, utilizando a tecnologia para democratizar as informações e torná-las mais acessíveis ao público em geral (Nascimento & Albagli, 2019). A crescente utilização de dispositivos móveis e redes sociais digitais está transformando a comunicação científica, permitindo que as informações sobre manejo agrícola cheguem de maneira mais rápida e eficiente ao público-alvo.

A criação de sites informativos requer habilidades em programação e design para garantir a acessibilidade das informações em diferentes dispositivos, como computadores, smartphones e tablets. O uso de tecnologias como HTML e CSS é fundamental para garantir que as plataformas sejam funcionais e acessíveis. Os conteúdos de tais sites podem ser fundamentados em artigos científicos, relatórios e entrevistas com especialistas, oferecendo informações confiáveis e atualizadas sobre o controle de pragas (Developer, 2023). Esses sites informam e também oferecem uma forma de interação e feedback para os usuários, o que melhora a personalização da experiência de aprendizado (Conte et al., 2022).

Além disso, os cursos de Tecnologia da Informação, como o oferecido pelo IFRN Campus Pau dos Ferros, são essenciais para capacitar os estudantes e profissionais envolvidos no desenvolvimento dessas plataformas, permitindo a criação de sites informativos mais eficazes e acessíveis para a disseminação de conhecimentos técnicos e científicos relacionados ao combate às pragas na agricultura familiar.

Considerações Finais

A pesquisa demonstrou que o combate às pragas na agricultura familiar transcende a prática de campo; ele depende de um ecossistema de informação e suporte político. A integração entre saberes tradicionais e inovações tecnológicas viabilizada por plataformas digitais acessíveis é o caminho para a sustentabilidade rural. Conclui-se que o investimento em profissionais de Tecnologia da Informação, como os formados pelo IFRN, é estratégico para criar interfaces que traduzam a complexidade científica em soluções aplicáveis, garantindo que o conhecimento chegue onde a produção acontece.

Referências

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CHAGAS, M. C. M. Controle biológico de pragas: princípios e práticas. Brasília: Embrapa, 2016.

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WANG, Y. et al. Impact of pests on smallholder farmers and the role of digital extension. Sustainability, v. 14, 2022.

CAPÍTULO 10

ESTADO DA ARTE SOBRE PRODUÇÃO DE RAINHAS COM Apis mellifera

STATE OF THE ART ON QUEEN PRODUCTION WITH Apis mellifera

DOI: https://doi.org/10.56001/25.9786501378923.10

Submetido em: 12/02/2026

Revisado em: 18/02/2026

Publicado em: 20/02/2026

Luciana Veras de Aquino Figueirôa

Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN

https://orcid.org/0000-0002-9039-5557

Lucas dos Santos Rebouças

Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN

https://orcid.org/0009-0003-4460-5044

Lícia Gabrielle Gomes de Oliveira

Universidade do Estado do Rio Grande do Norte, Mossoró, RN

https://orcid.org/0000-0002-1655-7511

Aline Gabrielle Gomes da Silva

Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN

https://orcid.org/0000-0002-4308-0157

Marcielle Michelle Moreira Menezes

Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN

https://orcid.org/00009-0007-0013-9343

Marina Crisley Gondim Rebouças

Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN

https://orcid.org0000-0002-4944-9630

Natanael Silva Félix

Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN

https://orcid.org/0000-0002-9631-2847

Katia Peres Gramacho

Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN

https://orcid.org/0000-0002-9071-2989

Leandro Alves da Silva

Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN

https://orcid.org/0000-0002-0450-4172

Tasyely Daylhany Freire de Lima

Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, RN

https://orcid.org/0009-0002-0558-1716

Resumo

A abelha rainha desempenha um papel fundamental na preservação da saúde e estabilidade de uma colônia de Apis mellifera, sendo responsável pela reprodução e manutenção populacional da colmeia. A eficácia reprodutiva das rainhas pode ser comprometidas por diversos fatores como patologias, escassez de recursos alimentares, degradação do habitat, mudanças climáticas, variações genéticas e exposição a pesticidas. Assim, tornou-se pertinente a realização de uma revisão bibliográfica focada na seguinte questão: como o uso da metodologia do estado da arte tem contribuído para a disseminação do conhecimento científico sobre a produção de rainhas de Apis mellifera em nível global? Foi conduzida uma análise sistemática utilizando bases de dados como Web of Science, Scopus e ScienceDirect, com os descritores: “Apis mellifera”, “Honey Bees”, “Grafting”, “Bee”, “Graft”. A busca inicial resultou em 92 artigos, dos quais 19 foram selecionados após triagem criteriosa, abrangendo publicações entre 1980 e 2024 em 9 periódicos de alto impacto, com destaque para produções dos Estados Unidos, Reino Unido e Arábia Saudita. Os resultados indicam que as abelhas têm sido amplamente estudadas, empregando diversas metodologias, com um pico de publicações registrado em 2022. As pesquisas se concentram em áreas como sanidade das colmeias, técnicas de desenvolvimento de rainhas, métodos de transferência de larvas e inovações no design de cúpulas para enxertia. Ao mapear o estado da arte, foram identificadas não apenas as inovações mais recentes e oportunidades de investigação futura, mas também lacunas no conhecimento que precisam ser abordadas para aprimorar a produção e a eficiência das rainhas.

Palavras-chave: Sanidade apícola; Transferência de larvas; Produção de Rainhas.

Abstract

The queen bee plays a fundamental role in preserving the health and stability of an Apis mellifera colony, being responsible for reproduction and population maintenance of the hive. Productive and healthy queens are essential for the success of the colony; however, several factors such as parasites, pathologies, scarcity of food resources, habitat degradation, climate change, genetic variations and exposure to pesticides can compromise their reproductive efficiency. Given this scenario, it became pertinent to carry out a literature review focused on the following question: how has the use of state-of-the-art methodology contributed to the dissemination of scientific knowledge about the production of Apis mellifera queens at a global level? A systematic analysis was conducted using databases such as Web of Science, Scopus and ScienceDirect, with the descriptors: “Apis mellifera”, “HoneyBees”, “Grafting”, “Bee”, “Graft”. The initial search yielded 92 articles, of which 19 were selected after careful screening, covering publications between 1980 and 2024 in 9 high-impact journals, with emphasis on productions from the United States, United Kingdom and Saudi Arabia. The results indicate that bees have been widely studied, using various methodologies, with a peak in publications recorded in 2022. Research focuses on areas such as hive health, queen development techniques, larval transfer methods and innovations in the design of grafting domes. By mapping the state of the art, not only the most recent innovations and opportunities for future research were identified, but also gaps in knowledge that need to be addressed to improve queen production and efficiency.

Keywords: Bee health; Larvae transfer; Queen production.

Introdução

            A abelha rainha desempenha um papel fundamental na preservação da saúde e estabilidade das colônias de Apis mellifera, sendo responsável pela reprodução e manutenção populacional dentro da colmeia. A presença de rainhas produtivas e saudáveis é essencial para o sucesso da colônia; contudo, diversos fatores podem comprometer sua funcionalidade, tais como parasitos, doenças infecciosas, escassez de recursos alimentares e habitat adequado, mudanças climáticas, mutações genéticas e exposição a pesticidas, levando à falência da colônia (Rehman, 2024). Além desses fatores, outras complicações, como lesões, envelhecimento acelerado, infecções patogênicas, distúrbio do colapso da colônia (CCD) e a síndrome da doença idiopática da cria, têm sido associadas à deterioração da saúde da rainha, culminando em sua perda e, consequentemente, no declínio da colônia.

A técnica de produção de rainhas através do método de transferência de larvas de um dia, utilizando larvas totipotentes, é amplamente aplicada na apicultura moderna. Este método é fundamental para a geração de   a importância dessas abelhas tanto para a agricultura quanto para a conservação ambiental, as pesquisas têm se concentrado na ampliação do conhecimento sobre sua biologia, comportamento social e práticas de manejo sustentável. Áreas como a biologia comportamental das abelhas têm sido extensivamente estudadas, enquanto outras, como a interação genética entre diferentes espécies, ainda demandam investigações aprofundadas.

Dada a relevância desses polinizadores para o equilíbrio dos ecossistemas, faz-se necessário um levantamento sistemático da literatura para avaliar o desenvolvimento científico nesta área. Assim, o presente estudo objetiva aplicar a metodologia do estado da arte na difusão do conhecimento científico sobre a produção de rainhas Apis mellifera em escala global, quantificando o número de artigos publicados, mapeando tendências e identificando lacunas de pesquisa que possam orientar futuras investigações.

Material e Métodos

A pesquisa foi conduzida entre os dias 4 e 6 de julho de 2024, utilizando as bases de dados Web of Science, Scopus e ScienceDirect. Inicialmente, a pesquisa foi estruturada por meio de uma estratégia de busca abrangente, aplicando descritores específicos e operadores booleanos para garantir a precisão dos resultados: (“Apis mellifera”) AND (“Honey Bees”) AND (“Grafting”); (“Apis mellifera”) AND (“Bee”); (“Apis mellifera”) AND (“Graft”).

A triagem inicial dos artigos considerou títulos e resumos que continham os termos “Apis mellifera”, “Abelhas Rainhas”, “Abelhas” e “Transferência de larvas/enxertia”, sendo estes os critérios primários de inclusão. Não foram impostas restrições quanto ao idioma, país de origem ou ano de publicação, assegurando um amplo espectro de dados. Em contrapartida, os critérios de exclusão envolveram a eliminação de literatura cinzenta (como capítulos de livros, anais de congressos, e fontes online) e artigos de revisão ou meta-análises que se referissem a espécies animais distintas.

Os artigos pré-selecionados foram importados para o software Mendeley, utilizado como gestor bibliográfico, visando a organização e deduplicação dos registros. Após essa etapa, os estudos foram submetidos a uma análise mais aprofundada conforme critérios de elegibilidade previamente estabelecidos. Os dados extraídos incluíram: autoria, título, ano de publicação, periódico, classificação Qualis, e base de dados de origem.

As informações coletadas foram sistematicamente catalogadas em uma planilha no Microsoft Excel, possibilitando uma análise descritiva dos resultados a fim de estruturar e facilitar a análise subsequente dos resultados.

Resultados

Foram encontrados 92 artigos que continham, em seu título e/ou resumo, palavras-chave usadas nos descritores supracitados. Desse total, 1 artigo estava armazenado na Web of Science, 24 na Scopus e 67 na ScienceDirect. Quinze artigos foram identificados como duplicados (16,30 %) e 58 (63,04%) não atenderam aos critérios de elegibilidade (Tabela 1). Em resumo, 79,34 % dos artigos não seguiram para a etapa de extração das informações.

Tabela 1 – Primeira triagem dos artigos para formação do banco de dados.

Fonte: Elaborado pelo próprio autor, 2025.

Após a aplicação dos critérios elegíveis, foram incluídos no banco de dados 19 artigos científicos abordando a técnica de produção de rainhas tanto pelos métodos artificiais quanto pelo método natural. Os 19 artigos elegíveis foram publicados em 9 periódicos, com destaque para Journal of Applied Animal Research e Journal of Apicultural Science (Figura 1).

Figura 1 – Periódicos onde foram publicados os artigos elegíveis.

Fonte: Elaborado pelo próprio autor, 2025.

De acordo com a estratificação da plataforma Sucupira, quadriênio 2021 – 2024, 36,8% dos artigos apresentam qualis A3, 26,3% qualis A1, 21,1% com qualis A4, 10,5 % qualis B4 e 5,3% foi estratificado no qualis B2 (Figura 2).

Figura 2 –  Estratificação dos artigos de acordo com o quadriênio 2021 – 2024 da CAPES.

Fonte: Elaborado pelo próprio autor, 2025.

O estado da arte contemplou direta ou indiretamente a pesquisa sistemática ligadas à grande área das abelhas Apis mellifera. A análise temporal revelou que a literatura sobre a produção de rainhas abrange um amplo período, de 1980 a 2024, com um notável aumento no volume de publicações nos últimos anos, especialmente em 2022, que apresentou o maior número de artigos publicados. Em 2024, já foram registrados 2 artigos no primeiro semestre, sinalizando um crescimento contínuo de interesse acadêmico na área, o que sugere um aumento projetado no número de estudos para o restante do ano. 

Nesta pesquisa, foi observado que os 19 artigos elegíveis encontrados utilizaram a PRISMA em sua metodologia. O uso dessa abordagem, com ênfase na técnica PECO (População, Exposição, Comparação e Resultado), reforça a qualidade metodológica dos estudos analisados. A sistematização dos dados evidenciou um foco nas práticas de enxertia e na otimização de métodos artificiais para a produção de rainhas, destacando lacunas no conhecimento atual, especialmente no que tange à comparação entre métodos de criação natural e artificial.

Discussão

O estudo da arte, desenvolvido no contexto da disciplina de Apicultura Avançada, teve como objetivo aprofundar a compreensão sobre as técnicas de produção de rainhas de Apis mellifera, inicialmente com foco no Brasil. Contudo, a pesquisa foi ampliada para uma perspectiva global, sem restrição geográfica. Os artigos elegíveis identificaram-se provenientes de diversas nações, destacando-se Reino Unido, Turquia, Estados Unidos, Paquistão, Índia, Itália, Rússia e Arábia Saudita.

As publicações analisadas abordam uma ampla gama de temas correlacionados à produção de rainhas, com ênfase em tópicos como o impacto da idade larval durante o processo de enxertia e a influência da suplementação alimentar. Adicionalmente, os estudos investigaram o efeito de diferentes substratos na aceitação de larvas enxertadas. Alguns artigos realizaram análises comparativas entre métodos distintos, como o método Doolittle versus o uso de cúpulas naturais, bem como a influência do tamanho das cúpulas tanto na aceitação pelas operárias quanto nas características morfométricas das rainhas produzidas.

Observou-se uma predominância de artigos publicados em periódicos de alto impacto, classificados principalmente nos estratos A3 e A1 do sistema Qualis. Importa salientar que todos os artigos indexados nas bases de dados analisadas foram redigidos em inglês, reforçando a importância desse idioma na difusão do conhecimento científico apícola. Entre os países, Estados Unidos, Reino Unido e Arábia Saudita destacaram-se pela maior produção científica relacionada ao tema.

A plataforma Web of Science revelou-se menos produtiva em termos de artigos indexados utilizando os descritores pré definidos, apresentando um número reduzido de publicações. Em contraste, as bases Scopus e ScienceDirect mostraram-se significativamente mais robustas, consolidando-se como fontes de referência para a construção de revisões sistemáticas, dado o volume expressivo de artigos pertinentes ao campo da apicultura abordados nessas bases.

Considerações Finais

Considerando os resultados obtidos a partir da análise das bases de dados selecionadas, a pesquisa de estado da arte demonstrou ser uma ferramenta fundamental no âmbito científico, pois fornece uma visão holística e detalhada das tecnologias, metodologias e práticas mais avançadas relacionadas à produção de rainhas de Apis mellifera.

Este levantamento permitiu não apenas identificar inovações recentes na área, mas também mapear oportunidades de investigação e apontar lacunas significativas que necessitam de aprofundamento, visando a ampliação do conhecimento existente. Tais lacunas representam áreas estratégicas para a realização de pesquisas futuras, com o potencial de impulsionar novos avanços no manejo apícola.

Desse modo, o uso da metodologia de estado da arte vai além de um simples compilado do que há de mais atual em um determinado campo de estudo; ela se configura como um guia estratégico para a inovação contínua, fornecendo uma base sólida para o desenvolvimento acadêmico.

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