SUSTENTABILIDADE EM SISTEMAS AGRÍCOLAS - PPGA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
PROGRAMA NACIONAL DE PÓS-DOUTORADO - PNPD 2008
Universidade Federal de Goiás – UFG
SUSTENTABILIDADE EM SISTEMAS AGRÍCOLAS, MANEJO E DIVERSIDADE
GENÉTICA DE FRUTÍFERAS NATIVAS NO CERRADO
Profa. Dra.Mara Rúbia da Rocha
Coordenador do Programa de Pós-graduação em Agronomia
GOIÂNIA, 2008
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1. JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA
O Cerrado é um extenso e rico bioma brasileiro. Em termos de área é superado apenas
pela Floresta Amazônica (Ratter et al, 1997). Nos últimos anos o Cerrado vem se
notabilizando não só pela riqueza de espécie que possui, mas principalmente pela completa
descaracterização pela qual vem passando, motivada pelo extrativismo inadequado e expansão
da fronteira agrícola. O Cerrado destaca-se entre os sistemas biogeográficos da América do
Sul por possuir a maior variedade de frutos comestíveis (Barbosa & Schmiz, 1998), embora
pouco explorados e com baixo nível de domesticação. Apesar do reconhecido potencial
econômico de uma grande quantidade de frutíferas nativas, os conhecimentos científicos a
respeito são ainda insipientes, dificultando a proposição de programas de conservação
genética, manejo sustentado e domesticação. A ocorrência dessas espécies, muitas delas
endêmicas, em um ecossistema altamente ameaçado como o Cerrado, justifica a necessidade
de estudos para a conservação de espécies de interesse e do ecossistema como um todo.
No estado de Goiás, algumas áreas remanescentes de Cerrado encontram-se protegidas em
forma de Unidades de Conservação. Apesar de possuir legislação própria, que assegura a
proteção da biodiversidade no seu interior, as Unidades de Conservação, por diversos
motivos, nem sempre conseguem cumprir o seu objetivo. Entre as Unidades de Conservação
protegidas por leis estaduais encontra-se o Parque Estadual da Serra Dourada. Apesar de
estarem legalmente constituídas e com legislação ambiental específica, as unidades de
conservação nem sempre cumprem com o seu principal objetivo que é garantir a integridade
de áreas de elevado significado biológico. Isso acontece principalmente por falta de
fiscalização e de manejo adequado, o que contribui para perda de biodiversidade interferindo
na descaracterização da flora e fauna do Cerrado.
Nesse contexto justifica-se qualquer esforço no sentido de se conhecer a
representatividade e distribuição da variabilidade genética existente no Cerrado, bem como os
impactos advindos do avanço da produção agrícola nesse ecossistema. Dentre os impactos,
destacamos o uso indiscriminado de agroquímicos podendo causar contaminação dos
alimentos, do ambiente e conseqüentemente comprometendo a qualidade de vida da
população de forma direta, com o aumento do custo de produção dos alimentos e indireta com
a seleção de populações de insetos aos agroquímicos utilizados.
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Em função dos impactos causados pelos agroquímicos, estudos devem ser realizados
objetivando minimizar os efeitos negativos desses agroquímicos e aumentar o uso de métodos
de controle biológico de pragas, contribuindo para o aprimoramento das táticas do manejo
integrado de pragas buscando a sustentabilidade do agroecossistema.
O curso de Pós-Graduação em Agronomia, com suas linhas de pesquisa, oferecem
enfoque especial aos diversos aspectos da agricultura desenvolvida na região do Cerrado
brasileiro, incluindo estudos básicos e aplicados sobre este bioma. As pesquisas desenvolvidas
e vinculadas ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia (PPGA) contribui, também, para
a formação e qualificação de pessoal, haja vista que o programa encontra-se numa área
geopolítica que envolve todo o Estado de Goiás, e Estados vizinhos como Tocantins, Mato
Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, além do Distrito Federal.
2. OBJETIVOS GERAIS DA PROPOSTA
I. Fortalecer o Programa de Pós-Graduação em Agronomia (PPGA) da UFG através da
formação de recursos humanos para atuar no ensino e pesquisa;
II. Absorver e integrar recém-doutores aos projetos de pesquisa, focando temas de
relevante interesse científico para região do Cerrado goiano;
III. Contribuir para reorientar a linha de pesquisa em frutas nativas do cerrado e
manejo integrado de pragas, focando temas de relevante interesse científico;
IV. Complementar a formação do recém–doutor com a prática acadêmica em nível de
graduação e pós-graduação com a equipe docente da EA-UFG;
V. Reorientar e fortalecer as linhas de pesquisa em frutas nativas do cerrado e manejo
integrado de pragas, focando temas de relevante interesse científico e que promova a
agricultura sustentável no sistema de produção agrícola do Cerrado goiano.
3. METAS ESTABELECIDAS
Formação de Recursos Humanos
1. Lecionar disciplinas da área de Produção Vegetal e Genética e Melhoramento de
plantas, para graduação e pós-graduação da Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiás (EA/UFG);
2. Orientar estudantes de graduação no Estágio curricular obrigatório;
3. Co-orientar estudantes de iniciação científica e mestrado e doutorado.
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Consolidação da área de concentração existente e criação de linhas de pesquisa
1. Colaboração em outros projetos que estão sendo realizados na EA/UFG;
2. Participação em reuniões, seminários e discussões juntamente com a equipe de
professores da EA/UFG.
Produção Intelectual
1. Elaboração de publicações científicas com os resultados obtidos: comunicações em
eventos científicos e em periódicos especializados com corpo editorial.
Resultados esperados e Impactos previstos
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- Elaborar relatório parcial e final
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- Divulgar os resultados (parciais e finais) obtidos no presente trabalho, em eventos
nacionais
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- Publicar artigos científicos em revistas especializadas, dentro das áreas de ação dos
planos de trabalho contemplados nesse projeto
INTRODUÇÃO
Caracterização genética e agronômica de frutíferas nativas
As frutíferas nativas do Cerrado são espécies de diversos gêneros e famílias que
produzem frutos de interesse tanto para alimentação regional, quanto para industrialização. De
acordo com Costa e Vieira (2004), pesquisas realizadas atestam as qualidades nutricionais das
frutas nativas do Cerrado, as quais oferecem elevado valor nutricional, além de atrativos
sensoriais como cor, sabor e aroma peculiares e intensos, ainda pouco explorados
comercialmente. Segundo esses autores, em espécies como o buriti, cagaita, pequi e araticum
são encontrados teores de vitaminas do complexo B equivalentes ou superiores aos
encontrados em abacate, banana e goiaba. Nesse contexto, cabe ressaltar que as espécies
frutíferas de um modo geral, constituem-se em importante alternativas para produtores rurais
e agroindustriais, contribuindo para o desenvolvimento rural e ampliação de produtos
alimentícios em função de seus elevados valores nutricionais, como fontes de vitaminas, sais
minerais, proteínas e fibras.
Annona crassiflora Mart. conhecido popularmente como araticunzeiro, é uma árvore
frutífera amplamente distribuída pelo Cerrado brasileiro (Almeida et al., 1987). Apesar disso,
e assim como acontece com outras espécies, está sob forte pressão e ameaça, uma vez que,
devido ao extrativismo inadequado e à rápida expansão das fronteiras agrícolas no Cerrado,
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muitas espécies nativas vêm sofrendo uma drástica redução em suas populações. Nessa
perspectiva, uma alternativa sustentável é buscar a domesticação de espécies frutíferas nativas
do Cerrado, notadamente aquelas que apresentam potencial alimentício, mercadológico e
agroindustrial. Além disso, merece atenção especial para que suas populações possam ser
utilizadas de maneira sustentável, garantindo assim a manutenção dessas populações por
muitas gerações.
Em qualquer processo visando a incorporação ao sistema produtivo de
determinada espécie vegetal, é de fundamental importância a definição clara e nítida de
fatores agronômicos como sistema de cruzamento, método de propagação, taxas de
germinação, exigência de nutrientes, identificação e controle de pragas e doenças, entre
outros. O araticum apresenta baixa taxa de frutificação (Ribeiro et al., 1981; Braga Filho,
2003) causado pela alta taxa de aborto de botões florais, a qual, segundo Braga Filho et al.
(2005), é cerca de 50%. Em termos de produção de frutos aproveitáveis por planta de araticum, a
média é de 2,97 (Braga filho 2003), o que inviabiliza sua exploração econômica. Sabendo-se que
a A. crassiflora é espécie preferencialmente alógama (Braga Filho et al., 2005) e polinizada por
besouros de hábito noturno (Gottsberger, 1989a,b), é razoável admitir que polinizações
cruzadas manuais possam favorecer sua frutificação. Apesar da espécie não ser domesticada,
a exploração econômica pode ser viável, desde que sejam resolvidos problemas técnicos para
o estabelecimento da cultura (Chaves e Naves, 1998; Naves, 1999; Silva et al., 2001).
Contudo, ainda faltam informações técnicas e científicas que possam dar subsídio ao cultivo
racional e sustentável de A. crassiflora.
A incorporação de novas tecnologias de análise genômica no melhoramento e
conservação de espécies nativas, amplia a capacidade de geração de cultivares desejáveis.
Entre estas tecnologias, os marcadores moleculares microssatélites (SSR), representam uma
ferramenta poderosa para estimação de parâmetros genéticos de populações e para
compreensão de padrões de variabilidade genética, estrutura populacional, sistema
reprodutivo e fluxo gênico, particularmente através de testes de paternidade. Nos últimos
anos, um grande número de estudos empregando análises de paternidade tem mostrado que
polinizadores de espécies tropicais transferem pólen entre árvores, que estão distantes na
maioria das vezes, centenas de metros (Hamrick & Murawsky, 1990).
Uma bateria de primers SSR específicos para araticum já estão disponíveis para
estudos genéticos (Pereira, 2007). A análise obtida destes dados, concomitante com a
avaliação de caracteres morfológicos e agronômicos, permitem a estimação de componentes
de variância genética aditiva, bem como coeficientes de herdabilidade para diversos
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caracteres dos indivíduos adultos sob condições naturais, fornecendo importantes informações
sobre o potencial para melhoramento genético (Ritland, 1996).
O desenvolvimento de marcadores moleculares baseados no polimorfismo encontrado
nos genomas de cloroplasto (cpDNA), também tem tido grande importância no entendimento
dos processos que determinam a estrutura genética e a variação entre e dentro de populações
naturais. Tais marcadores têm sido úteis para indicar eventos demográficos, tais como
bottlenecks, efeito fundador e deriva genética (Ennos et al., 1999; McCauley, 1994).
Aprimoramento do Manejo integrado de pragas em culturas anuais do Cerrado
O aumento do uso de inseticidas nos últimos anos nas diversas culturas agrícolas tem
sido uma realidade no Brasil. Infelizmente, muito desse aumento não tem levado os níveis de
dano em consideração o que tem representado um retrocesso no Manejo integrado de pragas
(MIP) nos mais diferentes sistemas agrícolas (Bueno et al., 2007). Entre as culturas cultivadas
na região Centro-Oeste do Brasil, as culturas da soja e cana-de-açúcar têm crescido muito nos
últimos anos tendo, portanto, grande importância econômica no cenário regional, nacional e
internacional. Sendo assim, essas culturas são excelentes modelos para pesquisas alternativas
principalmente pelo fato de integrarem um sistema agrícola importante no Cerrado, pois a
principal rotação de culturas utilizada na região engloba justamente a cana-de-açúcar (plantio
semi-perene) e a soja (plantio anual) e estudos nesse sistema que visem minimizar os efeitos
negativos dos inseticidas e aumentar o uso de métodos de controle biológico de pragas,
buscando a sustentabilidade do agrossistema.
Esse uso abusivo de agroquímicos dos últimos anos além de tem impacto negativo
sobre os inimigos naturais, contribuindo para o desequilíbrio no agroecossistema,
prejudicando o controle biológico natural de insetos-pragas por parasitóides, predadores e
entomopatógenos, pode trazer outras conseqüências indesejáveis, como a ressurgência de
pragas, seleção de populações de insetos resistentes aos inseticidas, além da contaminação do
homem e do meio ambiente pelos químicos utilizados.
Para o controle de insetos-pragas, diante desse quadro, deve-se optar por uma visão
inter e multidisciplinar integrando-se diversos métodos de controle menos prejudiciais ao
homem e ao Meio Ambiente. Nesse contexto, a adoção de táticas complementares para o
êxito no controle de insetos-pragas pode ser incorporada no sistema, dentro da filosofia do
Manejo Integrado de Pragas (MIP). Uma das táticas que tem mostrado bons resultados no
controle de pragas, principalmente da Ordem Lepidoptera é a utilização do controle biológico
aplicado, que apresenta alto potencial de sucesso, por meio de liberações de inimigos naturais
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que podem reduzir a população das pragas para um nível inferior ao nível de dano econômico
(Parra et al., 1987).
Dentre os insetos utilizados em programas de controle biológico, os parasitóides de
ovos do gênero Trichogramma (Hymenoptera: Trichogrammatidae) têm sido amplamente
utilizados, devido à facilidade de sua criação em hospedeiros alternativos (Parra, 1997; Haji et
al., 1998), além de sua agressividade no parasitismo de ovos dos insetos-praga (Botelho,
1997). Espécies da família Trichogrammatidae, em especial as do gênero Trichogramma, são
representados por 200 espécies em todo o mundo, sendo 28 delas relatadas no Brasil (Parra &
Zucchi, 2004). A área em que estes parasitóides são liberados atinge aproximadamente 16
milhões de hectares em diversos países, embora alguns autores refiram-se a 32 milhões de
hectares com liberações de Trichogramma spp. (Parra & Zucchi, 2004).
Outro parasitóide bastante utilizado em liberações massais principalmente para
controle de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae) é a espécie Cotesia flavipes
(Hymenoptera: Braconidae). C. flavipes tem apresentado maior sucesso em áreas em que as
lagartas se encontram dentro dos colmos da cana, o que faz desse inimigo natural um eficiente
agente de controle, pois dificilmente outra tática de manejo atinge a praga alojada dentro da
planta. No ano de 1995, no estado de São Paulo, houve o emprego do controle biológico em
424 mil hectares de canaviais, enquanto o controle químico (inseticidas) foi utilizado em
apenas cinco mil hectares em áreas de alta infestação com variedades suscetíveis (Perticarri,
2002).
Embora o controle biológico seja de extrema importância, o controle químico ainda é
indispensável em muitas situações. Os agroquímicos representam uma importante
“ferramenta” para o produtor e têm papel significativo no sucesso da produção, no entanto, os
produtos mais adequados para serem utilizados no MIP são aqueles que combinem um bom
controle do alvo biológico com o mínimo de impacto sobre os inimigos naturais, sendo a
integração de produtos químicos com o controle biológico, na maioria dos casos, crucial para
o sucesso do MIP em qualquer cultura (Santos et al., 2007). Assim, o uso de agroquímicos
seletivos associados ao controle biológico apresenta grande potencial de sucesso. Essa
associação pode reduzir o uso crescente de inseticidas e a ocorrência de surtos de pragas antes
consideradas secundárias, entretanto, estudos de laboratório e campo ainda precisam ser
realizados para disponibilizar essa tecnologia.