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Como funciona o controle biológico na agricultura?
Confira alguns conceitos e exemplos de controle biológico
A produtividade agrícola é um importante resultado do desempenho da lavoura e muitos são os fatores que podem afetar esse indicador. O principal deles é a ocorrência de doenças ocasionadas por fitopatógenos (microrganismos causadores de doenças) e pragas. Estima-se que todos os anos, 40 bilhões de dólares são perdidos em todo o mundo em função de doenças nas lavouras.
Uma preocupação crescente no campo
Novos fitopatógenos não param de surgir. Desde o ano 2000, o número de organismos que causam danos à agricultura aumentou mais de sete vezes.
Esse aumento pode ser atribuído à intensificação da agricultura que seleciona novos fitopatógenos na lavoura; o aumento do comércio internacional, que por sua vez pode ser porta de entrada para novas pragas e doenças não ocorrentes em determinada região; e uso de apenas algumas cultivares, o que diminui a diversidade genética no campo, aumentando o potencial dos patógenos.
Por outro lado, existe uma crescente demanda de abastecimento de alimentos pela população mundial. Estima-se que será necessário um aumento da produção global de alimentos de pelo menos 70% para uma população estimada em 10 bilhões de pessoas até 2050. Esse fato leva à necessidade de métodos eficientes e sustentáveis de controle de fitopatógenos.
Dentre as ferramentas existentes, uma em especial vem se tornando cada vez mais popular entre agricultores e consumidores, o controle biológico.
O controle biológico está se profissionalizando cada vez mais. Atualmente, observamos maior disponibilidade de tecnologias para produção, formulação e aplicação dos agentes no campo, maior facilidade de acesso e ganho na eficiência do controle.
Controle biológico no amendoim: bioinseticida pode ser estratégia para controlar praga
Controle biológico em evidência
O crescimento na adesão do controle biológico por parte dos produtores é nítido, seja nas propriedades de pequena ou larga escala, mas será que ele é utilizado corretamente?
O controle biológico já foi considerado ineficiente. Tal percepção mudou completamente nas últimas décadas. Afinal, as empresas passaram a investir em tecnologia de formulação e aplicação, obtendo com isso produtos de controle cada vez mais efetivos.
A eficácia do controle biológico depende de diversos fatores, porém, o monitoramento de doenças e pragas, planejamento e aplicação correta são cruciais para o seu sucesso no campo. O controle biológico, exige observação da lavoura, onde o agrônomo ou responsável pela área deve conhecer os fatores envolvidos para maior eficácia.
Existem vários produtos para controle de doenças da parte aérea, raiz, controle de pragas e disponibilização de nutrientes. Um dos agentes mais conhecidos no setor agrícola são as bactérias do gênero Bacillus.
A espécie B. subitlis é utilizada para controle de doenças foliares e de raízes que acometem culturas como café, batata, tomate, berinjela, beterraba e muitas outras. Já a espécie B. thuringiensis (Bt) é aplicada no controle de insetos que causam prejuízos em lavouras como as de soja, milho, algodão e feijão.
Apesar do Bt ser o mais utilizado, existem outros agentes biológicos e até mesmo metabólitos naturais, como os feromônios que fazem parte do controle biológico. Abaixo, pode-se conferir a classificação dos produtos biológicos de controle.
Controle biológico se torna aliado no combate a principal doença da laranja
Entretanto, não podemos considerar o controle biológico da mesma forma que consideramos o químico, onde a moléculas possuem ação específica para determinado alvo. No controle biológico é necessário um novo olhar para a lavoura. É preciso considerar a propriedade rural como um sistema com ampla diversidade de organismos benéficos, muito mais abrangente do que os produtos biológicos disponíveis no mercado.
Os microrganismos podem desempenhar mecanismos de ação diferentes. Por exemplo, o Bt é um eficiente bioinseticida, porém pode atuar também na proteção contra fitopatógenos e além disso, é capaz de promover o crescimento de algumas plantas.
Controle biológico salvando a lavoura
A divulgação e difusão da modernização do controle biológico é de fundamental importância para que os produtores rurais tenham consciência e acesso às novas tecnologias. Importante lembrar que, muitas vezes a nova tecnologia pode ser a única opção para o controle de pragas e doenças emergentes.
Um bom exemplo para ilustrar esse cenário diz respeito ao ocorrido com a Helicoverpa armigera, importante praga na cultura da soja. A descoberta desta praga no Brasil ocorreu em 2013, a qual demonstrou grande potencial de dano na lavoura. Com a descoberta da praga veio uma preocupação: como poderíamos realizar seu controle? Na época, não existiam produtos registrados e pouco se conhecia sobre a eficiência dos defensivos químicos no controle dessa praga.
A salvação das lavouras foi a utilização de produtos biológicos a base de Bt e a base de vírus, como Nucleopolyhedrovirus (HearNPV), com ação específica e eficiente contra H. armigera.
Na cana-de-açúcar, o controle biológico também traz histórias de sucesso. De fato, o controle da broca-da-cana (Diatraea saccharalis), principal praga da cultura no Brasil, é realizado basicamente com agentes biológicos, o parasitoide larval Cotesia flavipes e o parasitoide de ovos Trichogramma galloi. Para essa praga o controle químico é dificultado, principalmente pelo hábito de vida das brocas, que ficam dentro dos colmos da cana. Tal fato, deixa as brocas protegidas das aplicações dos defensivos químicos.
Perspectivas para o futuro do controle biológico
O controle biológico e a biotecnologia
A biotecnologia será primordial para a evolução do controle biológico, aumentando a eficiência dos agentes disponíveis no mercado, prospecção de novos agentes e a diversidade de produtos disponíveis.
A seleção de novos agentes de controle é realizada com base em testes laboratoriais, casa-de-vegetação e a última fase ocorre no campo. Esse trabalho de pesquisa demanda tempo, o que muitas vezes faz com que a descoberta de novos agentes seja um processo excessivamente demorado. E é justamente nessa fase que a biotecnologia pode ser uma aliada importante, permitindo acelerar a prospecção de novos inimigos naturais.
Por exemplo, sabemos que alguns genes são responsáveis pela produção de enzimas que atuam diretamente na composição da parede celular de muitos fitopatógenos (como as quitinases e β-glucanases). Com base nisso, diversas análises moleculares tem sido utilizadas para identificar e selecionar agentes biológicos que possuem esses genes, acelerando o processo de descoberta.
Além da descoberta de novos agentes, as empresas também estão apostando em biotecnologia para melhorar a eficiência de agentes já existentes. A inserção de genes Bt (genes responsáveis pela produção das toxinas Cry) em microrganismos que já habitam a planta sem causar prejuízos a esse hospedeiro (endofíticos). Essa tecnologia poderia fazer com que esses microrganismos que já vivem naturalmente na planta (sem causar prejuízos), sejam utilizados como carreadores dessas toxinas para os insetos sugadores, que não são atingidos pelos bioinseticidas aplicados na superfície foliar, devido ao comportamento alimentar dessas pragas.
Além disso, tecnologias de formulação e estabilização como liofilização e adição de protetores contra raios ultravioletas (UV), auxiliam na sobrevivência do agente biológico por um maior período no campo.
Brasil se destaca no mercado de controle biológico
Relações biológicas
No contexto ecológico, é fato que um organismo ou população de uma espécie não ocorre isoladamente. Os indivíduos, fazem parte de um sistema complexo e interdependente com outros organismos, de tal maneira que a dinâmica de todos é afetada mutuamente, sendo isso conhecido como uma relação tritrófica.
O estudo isolado de cada componente de um sistema é importante, porém, temos que compreender que o sucesso do controle depende de fatores interligados, formando a grande cadeia de relações. Essa interação pode-se observar na imagem abaixo:
O entendimento dessas relações será fundamental para selecionar agentes com maior vigor em laboratório, com aplicabilidade no campo, propiciando a seleção de agentes em potencial para utilização no controle biológico.
Alguns produtos já são reflexos dessa preocupação, com a utilização de diferentes organismos para finalidades semelhantes. Um exemplo recente é o inoculante produzido a partir de uma parceria entre Embrapa e empresa privada, onde foram utilizados dois agentes em combinação (Bacillus subtilis e Bacillus megaterium) para melhorar a capacidade de absorção de fósforo pelas plantas.
Isolados de Bacillus (B. subtilis, B. licheniformis, B. amyloliquefaciens) estão sendo utilizados como base para formulação de produtos que protegem as raízes contra o ataque de nematoides, além de promover o crescimento das plantas.
Nesse sentido, existe uma crescente demanda de produtos com mistura de microrganismos, que ao contrário de um único agente, possuem um complexo de agentes biológicos que agem de diferentes meios, obtendo assim, maior eficiência no controle.
Mosca-das-frutas: controle biológico pode trazer alívio para os produtores
Investimento nos agentes macrobiológicos
Os microrganismos, como vírus, bactérias e fungos são importantes agentes de controle biológico. Porém, além desses seres microscópicos, os agentes macrobiológicos, como insetos predadores e parasitoides são importantes para a manutenção do equilíbrio ecológico na lavoura.
As empresas estão investindo em tecnologias de criação e comercialização em larga escala desses agentes. A perspectiva é de que a produção se tornará cada vez menos onerosa. Uma vez que, ainda demandam muito espaço físico e mão-de-obra para a criação de agentes macrobiológicos.
Um exemplo é a produção de ácaros predadores, que na maioria das vezes ocorre em plantas (em casa-de-vegetação ou telados). Trabalhos de pesquisas estão sendo desenvolvidas visando a criação em ampla escala de maneira controlada, reduzindo o espaço de produção e a mão de obra, o que dificulta o processo de criação. Para isso, são desenvolvidas dietas para criação desses agentes macrobiológicos em laboratório. O que diminui o risco de contaminação e mistura com outros agentes e facilita o processo de obtenção do ácaro predador.
Além disso, diferentes tecnologias estão sendo desenvolvidas para aprimorar o processo de produção, armazenamento e liberação desses agentes de controle. Drones são utilizados para liberação pontual de parasitoides no campo, com a utilização de capsulas biodegradáveis. Um exemplo dessa aplicação ocorre na citricultura, onde o drone lança copinhos de papelão biodegradável contendo cerca de 200 parasitoides (Tamarixia radiata), inimigos naturais do psilídeo dos citros, principal praga da cultura.
Durante a liberação o drone faz perfurações na tampa do dispositivo biodegradável, para que os parasitoides possam ser liberados no campo e busquem a praga.
Controle biológico de plantas daninhas
Uma outra área bastante promissora é o controle biológico de plantas invasoras. O mercado de herbicidas necessita de inovações seguras, eficientes e sustentáveis. Nesse sentido, os bioherbicidas possuem grande potencial de uso em ambientes agrícolas e não agrícolas.
Os bioherbicidas podem ser desenvolvidos a partir de substâncias produzidas pelo metabolismo secundário de vegetais e/ou de microrganismos fitopatogênicos. Os estudos demonstram controle eficiente, principalmente no processo de germinação e desenvolvimento das plantas daninhas, podendo em alguns casos apresentar potencial de toxicidade para as plantas invasoras, mesmo quando essas estiverem em estádios avançados de crescimento.
Os bioherbicidas, além de serem eficientes no controle das plantas daninhas, não causam prejuízos ambientais e não deixam resíduos nos solos, ou seja, representam uma alternativa bastante sustentável.
A especificidade dos bioherbicidas, permite a utilização dos agentes biológicos para controlar as plantas daninhas sem afetar a cultura principal.
Em todo o mundo, há registro de mais de 30 espécies de agentes biológicos que já foram introduzidas em programas de controle biológico clássico de plantas daninhas. O fungo Puccinia chondrillina Bubak & Sydenham é utilizado na Austrália para o controle da planta daninha Chondrilla juncea L.
É só começo
A adesão de uso do controle biológico pelos produtores é uma crescente que, por sua vez, faz com que as empresas do setor agrícolas invistam em tecnologia e inovação para a área.
Pequenas, médias e grandes empresas estão apostando no desenvolvimento de produtos biológicos cada vez mais aprimorados, com o auxílio da biotecnologia, seja na prospecção ou na manutenção desses agentes.
Esse crescimento no desenvolvimento de produtos está aliado ao desenvolvimento de equipamentos de aplicação como drones e outros dispositivos que permitiram melhorar, cada vez mais, a eficiência dos agentes de controle no campo.
Com isso, a adesão ao controle biológico representa uma estratégia inteligente e aliada à demanda mundial por tecnologias mais sustentáveis, sem perder a produtividade e qualidade dos produtos agrícolas.
Principais fontes:
Barrat, B. P. I. et al. The status of biological control and recommendations for improving uptake for the future. BioControl, 2018.
Harris, P. Monitoring and impact of weed biological control agents. In: Ecological Interactions and Biological Control. CRC Press, Boca Raton, 2019.
Raymaekers, K. et al. Screening for novel biocontrol agents applicable in plant disease management – A review. Biological Control, 2020.