A introdução de fungos no trigo aumentou sua absorção de nutrientes essenciais e poderia levar a novas variedades de culturas ‘inteligentes para o clima’, de acordo com um novo estudo. Pesquisadores da Universidade de Leeds, no Reino Unido, mostraram uma associação entre trigo e fungos do solo que poderia ser usada para desenvolver novas culturas alimentares e sistemas agrícolas que dependem menos de fertilizantes, reduzindo sua contribuição para a crescente crise climática.
É a primeira vez que se mostra que os fungos, que formam associações com as raízes das plantas, fornecem quantidades significativas de fósforo e nitrogênio a uma colheita de cereais. Os fungos continuaram a fornecer nutrientes sob níveis mais altos de dióxido de carbono (CO2) previstos em 2100, o que tem implicações importantes para a segurança alimentar futura.
A pesquisadora principal, Katie Field, da Escola de Biologia da Universidade de Leeds e do Instituto Global de Alimentos e Meio Ambiente, disse que “os fungos podem ser uma nova ferramenta valiosa para ajudar a garantir a segurança alimentar futura contra as crises climáticas e ecológicas. Esses fungos não são uma bala de prata para melhorar a produtividade das culturas alimentares, mas têm o potencial de ajudar a reduzir nossa dependência atual de fertilizantes agrícolas”.
A agricultura é um dos principais contribuintes para as emissões globais de carbono, em parte devido a importantes contribuições como fertilizantes. Enquanto a produção de carne contribui muito mais para o aquecimento global do que o cultivo, a redução do uso de fertilizantes pode ajudar a reduzir a contribuição geral da agricultura para as mudanças climáticas.
Novas tecnologias e políticas são necessárias para atender à crescente demanda por trigo, que deverá aumentar de 50% a 60% até 2050.
Essa foi a principal lição do recente International Wheat Congress (IWC) em Saskatoon, Canadá, que atraiu mais de 900 delegados de 50 países diferentes.
Dentre os participantes estavam pesquisadores do Centro Internacional de Melhoramento de Milho e Trigo (CIMMYT), do Centro Internacional de Pesquisa Agrícola no Canadá (ICARDA), a Parceria Internacional de Produção de Trigo (IWYP), o Projecto de Fornecimento de Ganho Genético na Cornell University (DGGW) e a Universidade de Saskatchewan, entre outros.
Cerca de 2,5 bilhões de consumidores em 89 países já dependem do trigo como alimento básico, e espera-se que a demanda aumente significativamente à medida que a população mundial atinge 9 bilhões ou mais e 6,3 bilhões de habitantes da cidade compram alimentos de conveniência.
Com aproximadamente 15% da terra arável do planeta plantada com trigo, esse grão antigo é a cultura de alimentos básicos mais cultivados no mundo.
Portanto, é fundamental para a segurança alimentar global. No entanto, o trigo enfrenta ameaças de mudanças climáticas, clima variável, doenças, predadores e muitos outros desafios.
“O fato é que entre hoje e 2030, temos 10 ciclos cada vez maiores para cultivar alimentos suficientes para alimentar mais 1 bilhão de pessoas e entre 2030 e 2050 teremos apenas 20 ciclos para cultivar alimentos suficientes para mais um bilhão de pessoas”, disse. Dra. Joyce Irene Boye, diretora geral de agricultura e agroalimentos do Departamento de Ciência e Tecnologia do Canadá, Prairie Region.
Perdas com mancha amarela podem chegar a 50% no trigo e na cevada (Foto: Flávio Santana)
A mancha amarela é uma das principais doenças do trigo na Região Sul do Brasil, favorecida pelo plantio direto que garante alimento para o fungo entre os cultivos. Na última década, ela tem aparecido com maior frequência também nos cultivos da Europa e Canadá. O cenário de mudanças climáticas deixa em alerta importantes centro de pesquisa do mundo para o aumento na incidência de doenças no trigo, com a formação de parcerias na avaliação de novas tecnologias para controle de doenças emergentes no cereal mais plantado no mundo.
Em busca de um melhor controle da mancha amarela em trigo, a Embrapa e a Universidade de Aberystwyth (Reino Unido) criaram uma rede de colaboradores, com a participação da Universidade de Curtin (Austrália), Universidade de La Plata (Argentina) e a Epamig (Minas Gerais, Brasil). O projeto vai estudar a doença visando o desenvolvimento de ferramentas de identificação e detecção precoce da doença. Serão utilizadas tecnologias de fenotipagem rápida com sensores para captura de imagens dos sintomas de estresse por doenças nas plantas em tempo real, uso de toxina para avaliar a sensibilidade das plantas à doença, caracterização de genótipos de trigo e de isolados do fungo, entre outras técnicas.
“A mancha amarela é uma ameaça emergente à produção de trigo mundial, que apresenta grande resistência aos fungicidas. O projeto visa somar estratégias de campo com resultados de laboratório permitindo o controle precoce do problema, identificando material genético mais resistente e a redução no uso de fungicidas”, conclui o pesquisador da Embrapa Trigo, Flávio Santana.
Equipamentos detectam sinais emitidos por plantas estressadas
De acordo com o Diretor de Pesquisas da Universidade de Aberystwyth, Luis Mur, as “tecnologias ômicas” (omics technologies – que envolvem conhecimentos de genômica, proteômica, metabolômica, fenômica, etc), têm sido utilizadas para integrar abordagens de biologia de sistemas no desenvolvimento de ferramentas de base, incluindo a bioinformática e bases de dados relevantes. “A planta estressada produz sintomas (chamados de metabólitos) que podem estar associados à defesa da planta. Entender como funcionam estes mecanismos de defesa é possível hoje através das novas tecnologias que estão sendo avaliadas pelos institutos de pesquisa em busca de soluções de longo prazo para controle das doenças no trigo”, explica o pesquisador britânico que trabalha em colaboração com a Embrapa Trigo no controle da mancha amarela.
Novas tecnologias que integram biologia e informática também estão sendo utilizadas para avaliar doenças de espiga no trigo, como giberela e brusone. Técnicas de fenotipagem estão avaliando compostos químicos em sinais emitidos por plantas infectadas por fungos de espiga no trabalho coordenado pelo pesquisador do Instituto Rothamsted (Reino Unido), David Withall. O objetivo, segundo ele, é detectar doenças nas culturas antes mesmo que os sintomas apareçam, possibilitando maior eficiência na seleção genética ou eficiência dos fungicidas.
Características da Mancha amarela do trigo
A mancha amarela do trigo é uma doença foliar que acomete lavouras em, praticamente, todas as regiões produtoras do cereal no mundo. Os danos têm sido crescentes na última década devido às oscilações climáticas que aumentam a frequência das chuvas e elevam as temperaturas durante os cultivos de inverno e primavera. Com ampla distribuição geográfica, a mancha amarela no trigo foi registrada em países da América do Sul, África e Europa, além do Canadá e Austrália.
No Brasil, a doença é mais frequente na Região Sul, causada pelo ataque do fungo Pyrenophora tritici-repentis que sobrevive nos restos culturais de gramíneas utilizadas no sistema plantio direto na palha. O fungo causa lesões na folha, reduzindo a área de fotossíntese que responde pelo rendimento de grãos na cultura. As perdas em lavouras de trigo e cevada podem chegar a 50%.
Para controle da mancha amarela têm sido utilizadas estratégias químicas (fungicidas), manejo (rotação de culturas – duas safras sem trigo ou cevada) e genéticas (cultivares resistentes). Contudo, a agressividade do fungo tem desafiado os pesquisadores na oferta de cultivares resistentes e na total eficiência dos fungicidas, resultando em falhas no controle em diferentes locais do mundo.
Assista ao vídeo produzido pelo pesquisador David Withall, do Rothamsted:
