Milho, a evolução de uma cultura milenar

Com uma safra global (2019/2020) estimada em 1,102 bilhão de toneladas, o milho é uma das culturas mais importantes do mundo. Sua produção no Brasil quase que dobrou na última década, assegurando a colocação do país como terceiro maior produtor desse grão no mundo.

O milho no dia a dia

A maior parte do milho (cerca de 70%) é destinada à produção de ração de animais como suínos, bovinos, peixes e aves. O restante é utilizado, principalmente, para produção de alimentos. Pode parecer pouco, mas, muito provavelmente algum derivado do milho está presente na sua casa nesse exato momento. 

Esses milhos são conhecidos como especiais e são cultivados exclusivamente para alimentação. Dentre as variedades estão o milho de pipoca, milho verde, milho doce, minimilho e milho branco. O milho para consumo pode ser utilizado de várias formas como em farinhas, massas, tortilhas, pães ou apenas cozido. 

Outra finalidade para o milho é para a produção de biocombustível a partir do amido. Embora a cana-de-açúcar apresente melhores rendimentos de biocombustível, países como os Estados Unidos empregam alternativas, como o milho, já que a cana-de-açúcar não apresenta bom desenvolvimento no clima temperado da região. 

Além dos desses produtos, também são derivados direta ou indiretamente do milho: adesivos e colas, glucose e amido, confeitos de doceria e até mesmo comprimidos de medicamentos.

A origem do milho

O milho (Zea mays) é um cereal da família do capim (Poaceae). Evidências apontam que sua origem é datada de aproximadamente 10 mil anos atrás no México. País de onde o milho começou a migrar para outros países das Américas.

A domesticação se iniciou com os nativos do México observando e selecionando características das melhores variedades. Essa domesticação não foi breve, os estudos mostram que há aproximadamente 5 mil anos o milho ainda não era domesticado por completo. 

O processo de domesticação e a seleção natural levaram o milho, que antes apresentava características básicas de uma gramínea, conhecida como teosinto, a se tornar uma planta anual de aproximadamente 4 metros de altura, folhas grandes e espaçadas alternadamente em lados opostos, caule sólido, robusto e ereto. 

Por volta do século XIV quando exploradores europeus desembarcaram nas Américas, o povo nativo os apresentou o milho, e foi a partir de então distribuído em diversas partes do mundo. Hoje o milho é uma das principais culturas produzidas no mundo, juntamente com o trigo, arroz, soja e cana-de-açúcar. É de grande importância comercial para os seus principais produtores, Estados Unidos, China, Brasil e Argentina. 

Chegada ao Brasil

Estudos recentes identificaram amostras de milho datadas de 6 mil anos atrás na região Norte do Brasil, especificamente na região oeste da Amazônia próximo ao Acre. 

Acredita-se que o milho chegou ao Brasil antes de ser completamente domesticado e que os índios nativos que já possuíam habilidades de cultivo e domesticação de plantas como a mandioca, realizaram também a domesticação de espécies de milho. 

O cereal se tornou um dos principais ingredientes na dieta indígena. O consumo se tornou ainda mais popular com a chegada das navegações portuguesas ao Brasil quando o grão passou a ser usado como farinha. 

As fases de desenvolvimento do milho

O milho é uma planta monoica, ou seja, que apresenta órgãos sexuais femininos e masculinos no mesmo indivíduo, porém em locais diferentes. Isso significa que ela pode se reproduzir sozinha por autopolinização.

O desenvolvimento do milho é dividido em fase vegetativa e reprodutiva:

O estádio vegetativo passa por um número variável de fases entre a emergência da semente, desenvolvimento da planta, crescimento de folhas, desenvolvimento da espiga (órgão sexual feminino) e desenvolvimento do pendão (órgão masculino) responsável pela produção de pólen. Nesse momento a planta está pronta para se reproduzir, ou seja, produzir o milho.

No estádio reprodutivo a planta já atingiu seu tamanho máximo e se inicia o embonecamento ou florescimento, ou seja, projeção dos cabelos para fora da palha da espiga. Nessa fase, o pólen entra em contato com o cabelo da espiga por ação dos ventos ou polinizadores, o que dá início à fecundação dos óvulos. Cada cabelo que entra em contato com o pólen torna-se um grão, produzindo-se de 500 a 1000 grãos. 

A formação do grão

Fatores climáticos como umidade e temperatura são de grande importância para o desenvolvimento de qualquer planta. No caso do milho, temperaturas muito elevadas podem acelerar o tempo para acúmulo de amido nos grãos, reduzindo o acúmulo de massa seca. 

Ambientes com climas frios durante dia e noite podem não prejudicar a produtividade, mas aumentam o tempo dos ciclos e o tempo até a maturação dos grãos. 

Para um melhor aproveitamento e produtividade, a temperatura durante o dia deve ser em torno de 25 °C e 30 °C e das noites de 16 °C e 19 °C. 

Isso porque, noites com temperaturas elevadas induzem a uma maior taxa de respiração, fazendo com que a planta gaste reservas de energia, o que pode influenciar no desenvolvimento dos grãos. 

O grão é o produto da planta e o seu desenvolvimento está relacionado com a quantidade de amido, umidade e consistência que vão se modificando. Um bom desenvolvimento deve passar por diferentes etapas onde a intensidade de umidade é essencial, pois é ela que define o ponto da colheita.

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O primeiro estádio, conhecido como “Bolha d’água” que ocorre de 10 a 14 dias após o embonecamento do milho apresenta 85% de umidade. Os grãos entram então em um estádio “leitoso” alterando sua coloração devido ao acúmulo de amido a umidade que começa a diminuir. 

O próximo estádio é conhecido como “pastoso” e nessa fase os grãos já apresentam 70% de umidade e consistência pastosa. Ao se desenvolver, os grãos apresentam uma camada de amido mais rígido no exterior e macio em seu interior, o núcleo do grão começa a encolher e formando uma estrutura semelhante a um dente na parte de cima do grão, fase essa chamada de “dente”.

O grão segue no processo de maturação, definida pela formação da “linha do leite”, uma separação do amido macio em relação ao amido rígido, avançando em direção à base do grão. A maturidade é atingida aproximadamente 60 dias após o embonecamento, quando os grãos atingem seu peso máximo e a umidade é próxima a 35%. 

Nessa fase também ocorre o rompimento das células da ponta do grão, formando uma “camada preta” que impede a saída ou entrada de amido ou umidade do grão, exceto pela perda de umidade por evaporação. 

A umidade do grão é um ponto essencial para definir o momento de realizar a colheita. Segundo a Embrapa, a colheita do milho realizada quando a umidade do grão está entre 20% e 25% pode levar a quebra de aproximadamente 6% da colheita. Por outro lado, quando realizada em uma fase de menor umidade dos grãos, abaixo de 15%, a perda varia em aproximadamente 3%. A colheita precoce, causando a degradação do grão pode levar a infecções por fungos e consequentemente a produção de toxinas e deterioração do milho. 

O cultivo do milho no Brasil

Hoje o milho é cultivado em praticamente todo território brasileiro. Iniciado em 1996, o programa de Zoneamento Agrícola de Risco Climático da cultura do milho foi criado com o objetivo de reduzir riscos de perda de produtividade de safra por condições ambientais. 

Ele se baseia nas probabilidades de ocorrência de condições climáticas como temperatura e chuvas que podem gerar perda de safra. Com isso, as regiões com melhores condições climáticas e de solo são identificadas para o produtor desenvolver sua cultura, com probabilidade de êxito na lavoura de pelo menos 80%. 

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No Brasil, o plantio do milho acontece principalmente em duas épocas. O plantio tradicional conhecido como primeira safra ou safra de verão, ocorre em todos os estados brasileiros durante época chuvosa. O plantio é realizado no final de agosto na região Sul até os meses de outubro e novembro no Sudeste e Centro-Oeste com colheita entre fevereiro e junho. 

Já na região Nordeste, a safra de verão é plantada no início do ano com colheita entre meados de abril a agosto.  Durante o período da safra, as condições climáticas de radiação solar e condições de umidade são as melhores para o desenvolvimento do milho.

A segunda safra é chamada safrinha ou safra de inverno, realizada entre os meses de janeiro e maio nos estados do Sul, Sudeste e Centro-Oeste e Norte, e estados do Nordeste: Maranhão, Piauí e Pernambuco. Nos estados do Sergipe, Alagoas e Nordeste da Bahia (Região Sealba), o milho da safrinha é cultivado entre os meses de abril e meados de junho e colhido entre os meses de agosto e dezembro, também conhecida como terceira safra. 

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Durante a safrinha, a produtividade da cultura pode ser menor e o período entre ciclos pode aumentar devido às condições climáticas com menor taxa de radiação solar e temperaturas mais amenas. 

A produção do milho no mundo

O milho é amplamente cultivado no mundo e ocupa áreas aproximadamente iguais de produção nas regiões tropicais e temperadas. Sua produção tem aumentado em aproximadamente 15 milhões de toneladas ao ano, sem exigir elevado aumento de áreas cultivadas. Da década de 1990 para os dias de hoje, a área cultivada cresceu de 131 milhões de hectares para 192 milhões, enquanto a produtividade elevou de 483 milhões de toneladas para mais de 1,1 bilhão de toneladas. Ou seja, dobramos a produção sem ter a necessidade de dobrar a área.

Estados Unidos, China e Brasil produzem 73% de todo o grão de milho do mundo, partindo do emprego de tecnologias de sementes híbridas que podem elevar a produção em até 60% quando comparadas a outras cultivares sob estresse bióticos e abióticos. Além de aumentar a produtividade, os melhoristas passaram a investir em características de defesa contra pragas e doenças, melhor germinação e crescimento de plântulas em solos frios e úmidos.

A manipulação da diversidade genética do milho ocorreu por meio de diferentes técnicas que foram sendo aprimoradas com o passar dos anos. 

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A mutagênese induzida por diferentes compostos químicos auxiliou o melhoramento genético clássico no desenvolvimento de novas cultivares de milho e também na criação de bibliotecas de sementes, que são utilizadas até hoje, para avaliação de novas características.

O primeiro milho transgênico foi desenvolvido na década de 1980, desde então, plantas de milho transgênicas carregando, principalmente, características de resistência a insetos e tolerância a herbicidas foram desenvolvidas e desde 1995 são cultivadas e comercializadas em muitos países. 

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Nas duas últimas décadas tem se investido no desenvolvimento de ferramentas de edição genética, capazes de quebrar a dupla fita de DNA e realizar mutações direcionadas. Dessa forma, acelerando o melhoramento genético, tanto na pesquisa básica como na área aplicada à produção de novas cultivares. 

A tecnologia CRISPR, principal ferramenta de edição gênica, foi aplicada para modificar várias características, como esterilidade masculina, biossíntese de lignina, tolerância a herbicidas, metabolismo secundário, composição de grãos e tolerância à seca. 

A edição genética é uma excelente estratégia para realizar o melhoramento genético de cultivares elite sem a necessidade de cruzamento com variedades de baixa produtividade. Tal metodologia promete ser uma das mais utilizadas durante os próximos anos.

O milho ceroso é uma planta geneticamente editada, já avaliada e liberada para comercialização no Brasil e em outros países. O milho ceroso apresenta maior teor de amilopectina nos grãos, ideal para produção de ração.  

Sem dúvida as mudanças climáticas levaram à necessidade de usar recursos genéticos ainda mais amplos para desenvolver cultivares que continuem sendo produtivas mesmo com as elevações de temperatura, intensidade da radiação solar, mudanças nas taxas de precipitação e, sem a necessidade de grande expansão de área cultivada com milho.

Principais fontes:

Andorf, C. et al. Technological advances in maize breeding: past, present and future. Theoretical and Applied Genetics, 2019.

Cruz, J. C., et al. Milho: o produtor pergunta, a Embrapa responde. 1. ed. Brasília, 2011.