Resultados do Programa Água Doce foram apresentados no final de novembro, em Salvador – Foto: Luiz C. Hermes
Um projeto desenvolvido pela Embrapa no âmbito do Programa Água Doce (PAD) pretende avaliar a viabilidade do uso de resíduos de dessalinização em cultivo de plantas alimentícias halófitas (resistentes à salinidade). Atualmente, os rejeitos do processo dos sistemas dessanilizadores já em funcionamento no âmbito do programa do Ministério do Meio Ambiente são utilizados para a criação de peixes e plantio de forrageiras para nutrição de caprinos.
Segundo o pesquisador Luiz Carlos Hermes, da Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna, SP), a quinoa é uma das espécies em avaliação. Luiz Carlos Hermes explica que a espécie nativa da região andina do Peru, Bolívia, Equador e Colômbia é um alimento muito nutritivo, considerado o mais completo dentro do reino vegetal, que pode servir como fonte de alimentação humana e de renda.
Conforme explicou Hermes, o projeto vai atuar em várias frentes, com o objetivo de gerar impactos positivos no campo ambiental e social. “As oportunidades e os desafios são muitos, o que vai demandar o apoio de uma equipe com especialidades específicas com o ambiente semiárido, além da participação de órgãos municipais, estaduais e federais, por exemplo.”
O Programa Água Doce
Entre os dias 27 a 30 de novembro de 2018, Luiz Carlos Hermes e a chefe de Transferência de Tecnologia da Embrapa Meio Ambiente, Paula Packer, participaram do Encontro Regional “O Brasil que Cuida das Suas Águas: construindo as bases para o Programa Nacional de Revitalização de Bacias Hidrográficas – Região Nordeste” e do Encontro Nacional do Programa Água Doce 2018, em Salvador (BA).
Durante o evento, representantes do MMA e dos governos estaduais beneficiados pela iniciativa assinaram o IV Pacto Nacional de Execução do programa, que visa dar continuidade aos convênios e planos estaduais, fortalecer os núcleos locais e integrar o PAD às políticas de saúde e de educação no âmbito estadual, entre outras medidas.
O Programa Água Doce atua em comunidades rurais do semiárido brasileiro com o objetivo de ampliar o acesso à água de qualidade para o consumo humano, por meio de sistemas de dessalinização de água salobra. A iniciativa abrange os nove estados do Nordeste e também Minas Gerais.
Durante o evento em Salvador, houve a entrega de 145 sistemas de dessalinização do programa. Os equipamentos foram implantados em 24 municípios do semiárido baiano, com capacidade para beneficiar população aproximada de 58 mil pessoas residentes em comunidades rurais.
Os sistemas concluídos na Bahia são parte de um conjunto de entregas realizadas pelo PAD nos estados de Alagoas, Ceará, Paraíba, Piauí, Rio Grande do Norte e Sergipe, que somam 589 sistemas, contemplando cerca de 230 mil pessoas com água de qualidade no semiárido brasileiro.
A Espectroscopia no Infravermelho Próximo, ou NIR (Near-Infrared Spectroscopy, na sigla em inglês), é uma das mais versáteis e promissoras ferramentas do setor agrícola. Seu emprego tem auxiliado a caracterizar material genético de caju, analisar compostos de plantas medicinais e até agilizar a seleção de frutas, aprimorando o controle de qualidade. Todas essas aplicações feitas com velocidade muito maior do que os métodos convencionais.
Uma pessoa bem treinada consegue selecionar uma fruta por segundo, em um centro de embalagem e distribuição de frutas. Utilizando a NIR, é possível ampliar a produtividade de seleção para mais de 50 frutas por segundo.
As frutas seguem em uma esteira e passam pelo aparelho, que capta comprimento de onda e a intensidade da absorção de luz infravermelha. Os resultados são estimados por meio dos espectros captados. De acordo com modelos matemáticos e parâmetros previamente estabelecidos que associam as respostas obtidas a atributos de qualidade, as frutas são rapidamente selecionadas e separadas para diferentes destinações. O método permite a determinação simultânea de vários atributos de qualidade, tais como doçura, acidez, vitaminas, firmeza e, até, compostos funcionais
“Estudos realizados com aplicação de NIR em frutas mostram que se consegue selecionar 70, 80 até 100 frutas por segundo”, diz o pesquisador Ebenezer Silva, da Embrapa Agroindústria Tropical (CE), responsável por estudos que utilizam a técnica para melhorar o controle de qualidade em diversas aplicações agroindustriais.
Silva explica que a técnica tem sido usada na chamada “Indústria 4.0”, ou quarta revolução industrial, para realizar o controle de qualidade em tempo real. As aplicações estão cada vez mais próximas dos consumidores. Existem estudos para embarcar a tecnologia em smartphones. Assim, usando equipamentos NIR do tamanho de um chip, associado ao Big Data armazenado na nuvem, o consumidor poderá selecionar, com uma foto, as melhores frutas em uma gôndola de supermercado. Será possível saber, por exemplo, quão doce e suculento está um melão.
O NIR é capaz de realizar análises de forma rápida, sem destruir as amostras, eliminando a necessidade de realização de testes laboratoriais sofisticados e caros. O pesquisador esclarece, ainda, que é importante investir no desenvolvimento de modelos de calibração, já que esses protocolos podem custar caro. “A tecnologia é cara se vai buscar modelos de fora, porque os modelos são patenteáveis”, salienta.
Método facilita organização de material genético de cajueiro
A técnica NIR está em uso desde 2015 para acelerar a organização do Banco Ativo de Germoplasma do Cajueiro (BAG Caju) da Embrapa, que reúne os exemplares de plantas utilizados no Programa de Melhoramento Genético do Cajueiro. A expectativa é reduzir drasticamente os custos e o tempo de caracterização do banco, bem como facilitar futuras pesquisas com novos usos da planta.
“Seria uma forma de turbinar a caracterização do banco, de investigar aspectos de interesse de cada acesso, mesmo quando só temos uma árvore”, diz a pesquisadora Ana Cecília Ribeiro de Castro, coordenadora do BAG Caju.
O trabalho começou com a construção de um banco de espectros dos pseudofrutos e castanhas. Depois, os pesquisadores correlacionaram o banco de espectros com os dados obtidos em laboratório para determinadas características de interesse. No futuro, a caracterização de acessos do BAG Caju poderá dispensar a necessidade de realização de demorados e dispendiosos testes de bancada nos laboratórios.
“Podemos caracterizar o banco só com a captura dos espectros. Isso leva um tempo, mas é infinitamente mais rápido e ordenado do que analisar fruto a fruto no Laboratório de Pós-colheita”, explica a pesquisadora Ana Cecília Castro. “Quanto mais dados eu tenho, mais fácil será a utilização do acervo para outros fins. Seja a aplicação direta na química, seja para o melhoramento genético. Por isso, a caracterização é uma atividade contínua, que se aprimora com ferramentas analíticas como NIR”, detalha a pesquisadora.
Análise de planta medicinal sem usar reagentes
Outro estudo com NIR realizado na Embrapa resultou em um método para identificar diferentes quimiotipos de macela-da-terra (Egletes viscosa), planta da família do girassol que possui propriedades farmacológicas. O aparelho capta os espectros de luz infravermelha de um pequeno punhado de inflorescências e identifica características da amostra. O procedimento dura poucos minutos e não usa reagentes.
Silva acredita que o modelo desenvolvido para macela-da-terra pode, no futuro, passar por ajustes para utilização na indústria. “É útil para controlar algumas características ou compostos de interesse em alta velocidade e com alta precisão”, afirma.
No caso da macela-da-terra, a composição química do óleo essencial, que é uma característica intrínseca para cada quimiotipo, pôde ser determinada indiretamente por meio de modelos matemáticos aplicados aos espectros de infravermelho de suas inflorescências. No método convencional, seria necessário extrair o óleo, um processo que demora de três a quatro horas, e em seguida analisá-lo em um equipamento de bancada (cromatógrafo gasoso com espectrômetro de massas), processo que poderia demorar mais de uma hora.
Por enquanto, o modelo desenvolvido para macela-da-terra está em uso no laboratório para seleção de material utilizado em um projeto que estuda o potencial da planta para tratamento de problemas gastrintestinais. Mas o protocolo também poderá ser aplicado, futuramente, na indústria para o controle de qualidade da matéria-prima.
O projeto, em curso no Laboratório Multiusuário de Química de Produtos Naturais em Fortaleza (CE), deve avaliar a atividade gastroprotetora dos dois quimiotipos (exemplares que apresentam características químicas diferentes). Pretende, ainda, desenvolver métodos de autenticação botânica dos diferentes tipos da planta para avaliar qual o mais eficiente. “Uma vez que eles realmente apresentem diferença significativa em atividade biológica, será necessário um método que permita a seleção e o controle de qualidade”, explica o pesquisador Kirley Canuto.
O pesquisador acredita que esse tipo de teste rápido é útil para o controle de qualidade na indústria de processamento de plantas aromáticas e medicinais. “Uma mesma planta pode ter diversos quimiotipos, que muitas vezes não são identificáveis a olho nu”, explica o pesquisador. “Por esse motivo, são necessários métodos para garantir que aquele produto contém o quimiotipo que apresente o conjunto de substâncias ativas”, explica.
Resultados de pesquisa envolvendo o comportamento de bovinos revelam que animais criados em sistemas integrados com árvores frequentam menos os bebedouros em comparação com aqueles criados em sistemas convencionais, a pleno sol. A redução chega a 19%, de acordo com estudo desenvolvido na Embrapa Pecuária Sudeste (SP). Trata-se de uma das vantagens de sistemas de produção como a integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF), que vem sendo adotada gradativamente no País, chegando a quase 12 milhões de hectares.
Essa e outras vantagens da estratégia de produção ILPF são relatadas pelo pesquisador Alexandre Rossetto Garcia, que trabalha com biotecnologia da reprodução animal. Ele integra uma equipe multidisciplinar que vem comparando a criação de bovinos nos sistemas integrados e convencionais.
Rossetto é orientador da dissertação de mestrado de Alessandro Giro, da Universidade Federal do Pará (UFPA), médico veterinário que desenvolveu a pesquisa sobre o conforto térmico dos bovinos criados em ILPF. Durante a pesquisa, foram avaliados também o comportamento dos animais e a frequência de ida a bebedouros e cochos de sal mineral. O consumo de água em volume não foi diretamente medido. O trabalho de campo foi realizado de janeiro a junho de 2017 e a dissertação foi defendida em julho de 2018.
O trabalho foi feito por observação visual em campanhas mensais de dois dias consecutivos, ao longo de oito horas por dia. A equipe ficava a uma distância que não interferisse no comportamento dos animais. O estudo constatou que, no período da tarde, 87% dos animais que estavam expostos ao sol foram ao bebedouro. Na área sombreada, esse índice caiu para 63% no mesmo período. A diferença foi maior nos meses de janeiro a março, quando as temperaturas, em geral, são mais elevadas.
“Na área de ILPF, onde estão as árvores, buscamos também observar se os animais procuravam mais os espaços sombreados ou com sol. Medimos o tempo em minutos em que eles permaneceram no sol e na sombra. Constatamos que eles preferem a sombra, independentemente do turno”, afirmou Alessandro. Os animais que tiveram possibilidade de escolha entre sol e sombra passaram mais tempo pastejando, em ócio ou ruminando sob a copa das árvores.
O animal que sofre com o estresse pelo calor reduz a ingestão de alimentos. “Quando se abriga na sombra, a carga térmica sobre o animal diminui e ele tem menor necessidade de dissipar o calor para o meio. Isso reduz a ofegação e a transpiração, minimizando a demanda por ingestão de água”, explica Rossetto.
Quando precisa dissipar calor, o animal gasta energia em processos não relacionados à produção de leite e carne e à reprodução. Segundo o pesquisador da Embrapa, a ILPF permite o uso mais inteligente do recurso natural. O sombreamento reduz a temperatura ambiente em até 5ºC, o que é relevante para o conforto térmico e o bem-estar animal.
Precisão no monitoramento do gado
Rossetto explica ainda que a variação de 0,5 ºC na temperatura interna dos animais é bastante expressiva. Os termógrafos utilizados para medir as temperaturas de superfície dos bovinos são muito precisos, chegando a mensurar os centésimos de graus. Segundo ele, dois fatores influenciam o bem-estar animal: o microclima (conjunto de informações que pode ser avaliado com auxílio de estações meteorológicas) e as condições térmicas dos indivíduos nessas áreas.
Em estudos mais recentes, outros equipamentos têm ajudado a ciência a levantar dados para monitorar o gado. A Embrapa Pecuária Sudeste também consegue informações sobre comportamento animal graças a adaptações de técnicas disponíveis no mercado. Pesquisadores têm trabalhado em projetos de pecuária de precisão, utilizando um sistema computadorizado que identifica o deslocamento, o ócio e a ruminação a partir de colares com sensores acoplados.
Para que os equipamentos funcionem em áreas de pastagens para gado de corte, inclusive em ILPF, foi preciso instalar antenas para emitir os sinais sem fio e placas de energia solar para alimentar o sistema. As placas solares para captação de energia foram desenvolvidas pelo centro de pesquisa como forma de reduzir custos e viabilizar o uso de equipamentos a campo. Originalmente, a empresa privada que produziu o sistema computadorizado direcionou os equipamentos para monitorar gado de leite, que tem movimentações diárias mais previsíveis, como o momento das ordenhas.
De acordo com Edilson da Silva Guimarães, supervisor do Núcleo de Tecnologia da Informação, a Embrapa Pecuária Sudeste indicou a essa empresa adaptações para os sistemas de energia e de comunicação. “A transmissão de dados é feita de uma antena a outra, como se fosse uma malha. Sugerimos que mudassem o tipo de antena para melhorar a comunicação entre elas”, afirmou. Os dados coletados pelos sensores são enviados para uma central e podem ser acessados a distância, em computadores. Esses equipamentos foram adquiridos com recursos do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa) com contrapartida da Embrapa.
O trabalho avaliou comportamento de fêmeas bovinas de corte em pastagens sem árvores com o sistema wireless de monitoramento e foi apresentado no III Workshop Internacional de Ambiência de Precisão, em 2017, em Campinas.
Pesquisas multidisciplinares
A equipe multidisciplinar da Embrapa Pecuária Sudeste estuda na ILPF, além do comportamento animal, a disponibilidade e qualidade de forrageiras, a fertilidade do solo, o desenvolvimento do componente arbóreo, a produtividade agrícola, o desempenho e eficiência reprodutiva do componente animal, além de algumas ações que investigam a emissão de metano e a microbiota do solo.
De acordo com Rossetto, o comportamento dos bovinos está muito relacionado à interação entre eles e à ocupação do espaço. Perguntas como “os animais aproveitam a sombra?” e “em que momentos do dia preferem as áreas sombreadas?” ajudam a ciência a entender melhor as diferenças entre os sistemas integrados com árvores e a criação exclusiva no sol.
A fertilidade de bovinos também pode ser afetada pela exposição a temperaturas elevadas e à radiação solar intensa. Sempre que a temperatura corpórea dos bovinos de corte ou de leite aumenta, uma série de consequências negativas se desencadeia. Quando um animal sente desconforto devido ao calor, ele passa a produzir uma quantidade maior de cortisol, hormônio diretamente ligado ao estresse. De acordo com Rossetto, o aumento da concentração desse hormônio faz com que os animais se alimentem menos, o que prejudica significativamente a produção. Em um animal de corte, o crescimento é menor e, consequentemente, a produtividade.
Do ponto de vista reprodutivo, os altos índices termocorpóreos representam prejuízos ao produtor. Por exemplo, quando a temperatura corpórea de um touro aumenta, a temperatura interna dos testículos também sobe. Isso faz com que a qualidade do sêmen reduza. Na fêmea, o processo é similar. Quando sua temperatura interna aumenta, os ovócitos produzidos são de baixa qualidade, impedindo, muitas vezes, a fecundação.
Caso ela ocorra, o embrião exige condições favoráveis para seu desenvolvimento e a temperatura ideal é uma delas. O feto é altamente sensível às oscilações térmicas e pode até morrer precocemente, sem que os profissionais que acompanham a gestação percebam. Ainda assim, em situações de estresse durante a fase gestacional, o desenvolvimento e a funcionalidade da placenta são prejudicados e o feto pode apresentar malformações.
As pesquisas sobre conforto térmico e eficiência reprodutiva foram feitas com novilhas e fêmeas adultas de corte em projeto financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). Rossetto está planejando a continuidade de pesquisas nessa linha com machos em idade reprodutiva, orçamento de mudança.
