Em uma ilha remota próxima ao Polo Norte e habitada por focas, ursos polares, aves e leões marinhos, um super cofre abriga um dos maiores tesouros da humanidade e, ao mesmo tempo, uma riqueza de valor incalculável.
Amostras selecionadas de praticamente todos os vegetais existentes permanecem armazenadas debaixo de uma montanha onde a temperatura nunca ultrapassa os 20ºC negativos.
Mais conhecido como Arca do Fim do Mundo, uma espécie de Arca de Noé subterrânea dos alimentos, o Banco Global de Sementes de Svalbard, na Noruega, conta com amostras de diversos países e tem capacidade para guardar 4,5 milhões de sementes em embalagens hermeticamente lacradas e, acredite, a salvo de terremotos, inundações, aquecimento e até mesmo explosões nucleares e queda de asteróides.
É o que os especialistas em melhoramento genético de plantas chamam de acessos, isto é, amostras reduzidas com sementes representativas de diferentes populações de uma mesma espécie.
A caixa forte foi inaugurada em 2008 e, de lá pra cá, já recebeu do Brasil acessos de três culturas seculares, básicas na nossa agricultura e extremamente presentes na alimentação cotidiana: milho, arroz e, mais recentemente, feijão – todas cedidas pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e réplicas de coleções nucleares já existentes no País.
Do distante arquipélago de Svalbard para terras tupiniquins, o feijão que você come na sua casa passou por no mínimo quinze anos de pesquisa. É o que garante o coordenador da Coleção Nuclear de Feijão Comum da Embrapa Arroz e Feijão, Jaison Pereira.
Ele explica que as 514 variedades de feijão depositadas este ano na caixa forte nórdica são uma cópia da coleção nuclear, compilação estratégica que reúne linhagens, cultivares melhoradas e acessos tradicionais cultivados pela população brasileira desde a década de 1970.
Trata-se de uma amostra representativa porque é o suprassumo de uma biblioteca viva ainda maior, cientificamente denominada Banco Ativo de Germoplasma, que totaliza 18 mil acessos de feijão de todos os continentes.
Sediado em Santo Antônio de Goiás (GO) e prestes a completar quatro décadas no próximo ano, este é o maior banco brasileiro de germoplasma de feijão comum e o quarto maior do mundo, segundo o pesquisador.
Nele, sementes de feijão de tipos bastante consumidos, como carioca, preto, mulatinho, roxinho e jalo, dentre outras, ficam armazenadas a uma temperatura entre 10ºC a 12ºC e 20% de umidade.
Acontece que (não é difícil imaginar) entre 18 mil acessos e 500 acessos, é bem mais fácil trabalhar com uma quantidade reduzida, porém variada.
“Este é o objetivo da coleção nuclear, reduzir o número de acessos, selecionar o material mais divergente possível e sempre ter uma possibilidade maior de trabalho e alcance. A coleção é dinâmica, podem entrar novos genótipos nela.
Uma coleção nuclear não pode ser muito grande, não pode dificultar o trabalho de atender o melhoramento genético de plantas, porque senão fica inviável.
Muita coisa que é guardada acaba sendo repetida. É o que a gente chama de redundância, a coleta de material aparentado em várias partes do País”, explica Jaison.
“O Banco Global faz solicitação a alguns países potenciais que são referência em certa cultura. O Brasil é o que mais produz e mais consome feijão, que mundialmente é extremamente importante, sobretudo para os países mais pobres, porque é considerado a carne do pobre.
O Brasil planta feijão desde a época dos índios, e este material está sendo adaptado há mais de 500 anos, o que cria um acesso regionalizado, adaptado a muito calor, muita seca, por exemplo. Então acaba sendo um germoplasma importantíssimo em termos mundiais”, ressalta o coordenador.
Em outras palavras, estes bancos funcionam como um verdadeiro backup, resguardando uma seleção sofisticada da variabilidade genética de determinado alimento.
Destinada à pesquisa e produção de novas variedades, a Coleção Nuclear de Feijão da Embrapa foi estruturada nos últimos sete anos e é resultado de um trabalho incansável – adjetivo, aliás, bem conhecido dos geneticistas.
A ideia é selecionar os grãos mais divergentes, ou seja, aqueles que não têm parentesco entre si, possibilitando maior variedade. Em julho último, outra cópia foi cedida ao Instituto Agronômico do Paraná (Iapar), e a perspectiva é disponibilizá-la a diferentes instituições, inclusive da China e de países da África.
“É um processo continuado, precisamos multiplicar mais sementes, é preciso haver um estoque mínimo. À medida que a gente vai multiplicando, disponibilizamos para aqueles que solicitaram primeiro.
No próximo ano, a expectativa é conceder mais variedades para outras instituições e pesquisadores, a fim de que possam enriquecer suas pesquisas. É o que chamamos de valoração, aumentar o valor do germoplasma, produzir novos genes”, esclarece Jaison Pereira.
Reflexos no campo e na mesa
Na prática, o melhoramento genético de plantas visando a alimentação humana tem seus reflexos no campo e na mesa, sobretudo em tempos de aumento da demanda por produção de alimentos.
Maior produtividade, resistência a fatores climáticos e tolerância a pragas e doenças, minimizando o uso de insumos agrícolas e os impactos ambientais de pulverizações com agrotóxicos, estão entre as principais vantagens, como aponta o coordenador.
“O melhoramento de plantas em si tem uma contribuição muito grande para o agronegócio brasileiro.
É um trabalho extremamente múltiplo e importante para toda a cadeia produtiva, do pequeno ao grande agricultor, e também para o consumidor final.
Se a lavoura produz mais, há mais oferta, preço menor e um produto sempre novo, recém-colhido, na mesa do consumidor, sem falar em segurança alimentar e maior qualidade nutricional”, salienta o pesquisador. Ele pontua que, apesar de não ser pioneiro, o Brasil segue como referência em se tratando de melhoramento genético para a agricultura de clima tropical.
“O sucesso da humanidade se deve à agricultura e, sobretudo, ao melhoramento de plantas”, acrescenta.
“Não teria tanta gente se alimentando no Planeta se não houvesse melhoramento genético, isso ninguém discute.
É a tecnologia mais fundamental com a qual a agricultura pode contar, mais que adubação ou controle de pragas, por exemplo, é o que tem de mais satisfatório e importante para melhorar a produtividade”, enfatiza o diretor de Genética do Instituto Agronômico de Campinas, Carlos Colombo.
Fundado por D. Pedro II em 1887, inicialmente para atender a cafeicultura, o IAC é reconhecidamente pioneiro na pesquisa latino-americana de culturas como algodão, cana, mandioca, amendoim, arroz, feijão e soja.
A propósito, cultura expressiva na agricultura brasileira, a soja é um caso interessante que exemplifica a importância do setor de melhoramento. De acordo com o diretor, o que era impossível cerca de trinta anos atrás hoje é realidade graças às pesquisas na área: plantação de soja no norte do Maranhão, na linha do Equador.
Isso porque a soja plantada na China, de dias curtos e habituada à latitude alta, não daria certo em território brasileiro, já que necessita de certa quantidade de luz inexistente nos países tropicais.
“Foi a seleção genética de plantas de dias longos que possibilitou seu desenvolvimento por aqui”, relata.
Carlos Colombo conta que, em termos de melhoramento, o feijão “está lá na frente”, lapidando o que já se possui, tudo sempre em cadeia.
“O feijão é um bom exemplo. Durante muito tempo, o melhoramento visava produtividade, quilos por hectare.
Um feijão tem que ser resistente a doenças, tolerante à seca etc. Enfim, uma planta produtiva é uma planta sadia. De uns dez, quinze anos pra cá, o mercado consumidor começou a exigir qualidade do feijão tipo carioca na panela.
Tem feijão que, depois de colhido, vai oxidando e escurece. Isso não atrai quem vai comprar, prefere-se o mais claro, grãos que não escureçam com o passar do tempo.
Tempo de cozimento menor é outra característica que também é genética. Isso é o mercado que está exigindo, funciona em cadeia. O melhoramento tem que enxergar todo o processo.
Além disso, o custo de produção não pode ser caro, pois prejudica tanto o produtor quanto o consumidor”, assinala o diretor.
Potencial para gerar energia
Mas é um outro produto que vem concentrando os esforços do pesquisador Carlos Colombo nos últimos oito anos.
A menina dos olhos do diretor de Genética do IAC é a macaúba: “não demanda muita água, ocorre em ambientes bastante secos, tem óleo de qualidade igual ou superior ao dendê e apresenta produtividade naturalmente alta”, como destaca Colombo.
Palmeira nativa que ocorre do México ao norte da Argentina e em todas as regiões do Brasil, o fruto da macaúba, algo em torno de cinco centímetros de diâmetro, tem chamado a atenção dos pesquisadores do IAC pelo alto teor de óleo, visando também a alimentação humana, mas sobretudo a geração de energia.
“O teor do óleo da polpa vai de 10% a 72%, ou seja, é muito grande a variação. “O objetivo é criar novas variedades da planta, uma alternativa de grande potencial para produção de biodiesel”, aponta o responsável.
Ele explica que, naturalmente, a macaúba chega a produzir anualmente quatro mil quilos de óleo por hectare, considerando-se 400 plantas por hectare.
Para ter uma ideia do que isso representa, a soja, principal matéria-prima para obtenção de biodiesel no País, registra uma quantidade dez vezes menor, cerca de 420 quilos por hectare, o girassol, 890, a mamona, 1.320 quilos de óleo por ano, e o dendê, que exige muita água, seis mil quilos.
“Com o melhoramento da macaúba, a expectativa é chegar a oito mil quilos de óleo por hectare”, relata o diretor. A expectativa é lançar uma cultivar de macaúba daqui a oito anos.
Usada há muito tempo na alimentação por produtores locais, principalmente no Mato Grosso, a macaúba também é bastante conhecida em Minas Gerais, onde o óleo da polpa é tradicionalmente usado para fazer sabão.
Nos primeiros anos de estudo, os esforços se concentraram na seleção de variedades, com intenso contato entre melhorista e produtor.
“A macaúba é muito interessante para populações de baixa renda, isso porque ela é perene, você planta uma só vez e a mesma planta produz por anos seguidos, a exemplo do café.
Além disso, pode-se usar a entressafra para plantar outras coisas, você não vai mecanizar, não exige terrenos planos.
É uma alternativa importante para essas populações que não plantam culturas mecanizadas porque não dispõem de solo, ambiente e condições propícias”, diz.
O que parece redundante resume bem a complexidade deste trabalho: se melhoramento, como o próprio nome diz, é desenvolver uma coisa melhor do que já existe, a tendência é que, quanto mais variedade houver de uma determinada planta e quanto mais ela for pesquisada, mais difícil se tornará o melhoramento em algum estágio.
Para os especialistas, não é nenhuma novidade nem contradição, mas sim algo inerente à atividade. “A planta mais recente em termos de melhoramento no Brasil é a macaúba.
A gente observa uma variabilidade grande em quantidade de óleo, fruto, caule. É muito fácil achar coisa boa no começo. Daqui a uns cem anos, quem continuar vai ter muita dificuldade, esgotando a variação que interessa, pois terá se chegado a um patamar. Melhoramento depende disso, é fazer o melhor”, analisa.
Pioneirismo no melhoramento da cana
Com o mais antigo programa de melhoramento de cana-de-açúcar em atividade no País, desde 1933, a unidade do IAC em Ribeirão Preto (SP) foi escolhida há pouco mais de um ano para acolher a terceira réplica da coleção mundial da cultura – as outras estão na Índia e nos Estados Unidos.
O diretor do Centro de Cana IAC, Marcos Landell, explica que a instituição sempre teve uma coleção, mas começou a dialogar internacionalmente para deter um arquivo com maior variabilidade genética.
Ao todo, são 1.500 variedades de cana vindas principalmente das regiões de origem, na Ásia, como Índia e China.
E a escolha do País não foi à toa, relata o pesquisador: se deve à importância estratégica na produção de cana e, também, à insistência do próprio IAC.
“Neste primeiro ano de operação, em cooperação com a iniciativa privada, trouxemos 200 materiais dos Estados Unidos que estão sendo introduzidos, mantidos em quarentena, para que não haja risco de novas pragas.
Agora o esforço é aumentar a capacidade de importação através da ampliação do quarentenário do IAC, quem sabe com 300, 350 por ano.
Para o Brasil, a coleção tem significado econômico. Estamos importando este material, que está hoje em Miami, e a expectativa é que em três ou quatro anos tenhamos concluído esta tarefa”, pontua Landell.
Criar novos tipos de cana-de-açúcar para atender a indústria sucroenergética é o principal objetivo do Centro de Cana IAC, reorganizado há vinte anos.
Detentor, dentre vários projetos, de 22 variedades sucroalcooleiras, sendo duas com características forrageiras que passaram a ser referência nacional por atender o importante segmento da pecuária de corte e de leite, o Centro vem estudando desde 2009 tipos selvagens, mais rústicos, para desenvolver uma nova cana voltada à produção de energia via biomassa.
“A canaenergia, como chamamos, tem alta capacidade de acúmulo de biomassa, alto teor de fibra e baixo teor de açúcar”, conta Landell. Ele observa que enquanto a planta convencional registra de 10% a 13% de fibra, o novo biótipo apresenta acima de 20%, podendo atingir valores superiores a 30% de fibra.
Já o teor de açúcar, próximo a 17% na convencional, passará para 1% a 3% na cana-energia. Na prática, isso significa o dobro ou triplo de produtividade quando consideradas as novas possibilidades do etanol de segunda geração, utilizando-se para industrialização a cana- energia. A expectativa, conforme o diretor, é que a tecnologia esteja disponível no mercado dentro de quatro anos.
“Estamos criando o novo tipo de cana a partir de um cenário da futura indústria que irá fazer uso desta matéria-prima.
Os programas de melhoramento brasileiros estão num exercício de tentar prever como será a indústria que vai converter e, assim, selecionar genótipos que venham atendê-la com grande eficiência.
Esse exercício é bastante difícil para nós, pois o desenvolvimento de uma nova cultivar pode durar até quinze anos.
Então, temos que nos antecipar em mais de uma década quando realizamos as nossas hibridações, visando produzir os novos tipos que vão atender à indústria de quase duas décadas depois.
O melhor seria se tivéssemos uma sinalização segura da área industrial quanto aos processos que serão utilizados para o processamento da nova matéria-prima que estamos “inventando”. Para nós, é um esforço redobrado”, admite o pesquisador.
“Vinte anos atrás, fizemos um exercício para imaginar qual seria a canavicultura do século 21, qual a cana ideal para atender este novo cenário, como seria plantada e colhida, se teria ou não mão de obra suficiente e chegamos à conclusão que todo processo de plantio e colheita seria mecanizado.
Passamos a projetar a cana ideal para atender aos processos de mecanização, selecionando aquelas com hábito de crescimento mais ereto, uniformidade biométrica dos colmos e grande capacidade de perfilhamento que garantisse canaviais mais longevos, mesmo sob trânsito mais intenso de equipamentos nos talhões.
Com certeza, sofreríamos impacto e risco de pisoteio maiores. Então essa cana teria que ter uma habilidade extra para se perpetuar, com bastante perfilhamento e, também, maior capacidade de fechamento das entrelinhas, sombreando e reduzindo, assim, o efeito de plantas daninhas.
Tudo isso se confirmou, e a planta ideal para atender a canavicultura atual é bastante próxima desta que projetamos há vinte anos.
Hoje, nós acreditamos que haverá dois tipos de cana: a cana-de-açúcar e a cana-energia, esta última para atender cogeração e produção do etanol de segunda geração.
Podemos ser exatos nesta prospecção de cenários do mesmo modo que acertamos vinte anos atrás, mas podemos nos equivocar nesta projeção. É um risco inerente à pesquisa”, relata Landell.
Com três décadas dedicadas à pesquisa, o diretor avalia que os projetos de melhoramento genético no País estão bem estruturados quando comparados ao que é feito em outras regiões canavieiras do mundo, mas alerta para deficiências na área de aproveitamento efetivo de recursos humanos treinados nas universidades e instituições públicas.
“O melhoramento genético de cana-de-açúcar hoje é muito dependente de investimento privado.
Por um lado, isto indica a sensibilidade da área de produção para um segmento da pesquisa de extrema importância para a sustentabilidade do negócio sucroenergético.
Por outro lado, este modelo de financiamento está suscetível às intempéries econômicas, como as que estamos passando no momento, colocando em risco a continuidade de importantes projetos e estudos que darão sustentabilidade ao setor nas próximas décadas”, alerta.
Embrapa tem foco no etanol e biodiesel
Atender os mercados de etanol, de primeira e segunda gerações, e biodiesel tem sido o foco das pesquisas de melhoramento genético da Embrapa Agroenergia, como explica o pesquisador Alexandre Alonso.
Coordenador do projeto Palmáceas para Produção de Óleo e Aproveitamento Econômico de Co-produtos e Resíduos, ele destaca duas culturas consideradas tradicionais, com sistemas de cultivo, logística e escala de produção já bem desenvolvidos: cana-de-açúcar e palma de óleo.
No primeiro caso, em vez de trabalhar novas cultivares via melhoramento tradicional, a unidade, sediada em Brasília (DF), desenvolve variedades de cana transgênicas mais tolerantes a estresses abióticos, principalmente frio, e adaptáveis à seca.
“O objetivo é desenvolver novas variedades que possam ampliar a área de cultivo com a espécie pela inclusão de áreas hoje consideradas não aptas”, esclarece o pesquisador.
Já no caso da palma de óleo, a Embrapa possui um programa de melhoramento estabelecido que vem, ao longo dos anos, disponibilizando materiais genéticos superiores, cientificamente chamados i.e. híbridos intra e interespecíficos, que resultam maior produção de cachos e óleo por hectare.
“A finalidade é disponibilizar materiais genéticos mais produtivos e com maior resistência a estresses bióticos e abióticos”, pontua o coordenador.
Além dessas culturas, também é desenvolvido o melhoramento de outras espécies comumente agrupadas como potenciais, pinhão-manso e macaúba, visando melhorar características relacionadas à arquitetura da planta para sistemas de cultivo intensivo.
“Ambas as espécies destacam-se pela elevada produção de óleo, e o objetivo das pesquisas atualmente é conhecer sua diversidade e iniciar o seu processo de adaptação para cultivo tecnificado”, conta.
Alonso lembra que o País é hoje referência no mercado de agroenergia, principalmente devido ao sucesso obtido com o etanol produzido a partir da canade-açúcar e do biodiesel a partir do óleo de soja.
“O caso da soja é emblemático, pois sem todo o trabalho de melhoramento desenvolvido com a espécie não seria possível o cultivo extensivo em áreas de Cerrado.
Alonso ressalta que os resultados do melhoramento beneficiam desde o homem do campo, passando pelas empresas, até chegar ao consumidor final.
Ele pondera que, para muitas culturas, o desenvolvimento de novas cultivares mais produtivas via melhoramento pode significar um salto de produção, tornando o empreendimento mais lucrativo e/ou sustentável.
Já no caso das espécies destinadas à produção de biodiesel, prossegue o coordenador, existe ainda um importante componente social.
“Empresas produtoras de biodiesel devem garantir a compra de matéria-prima de pequenos agricultores familiares.
O desenvolvimento de matérias-primas mais produtivas, portanto, tem grande potencial de geração de empregos, especialmente no que tange à agricultura familiar.
Em ultima instância é a população que se beneficia das pesquisas em melhoramento genético, pois a disponibilização de materiais genéticos mais produtivos contribui para a garantia da segurança energética, para o aumento da quantidade e qualidade dos produtos – nesse caso, biocombustíveis e coprodutos –, e também para a geração de empregos e renda”, afirma.
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