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Obra iniciada no Lanapre para instalação de casa de vegetação totalmente monitorada por sensores e câmeras

As cinco unidades de pesquisa da Embrapa no estado vão se integrar ao Hub AgroDigital, que conjuga ciência e setor produtivo em prol da agricultura brasileira

Os recursos de investimento de R$ 19,5 milhões, recebidos por meio de Emenda Parlamentar da Bancada de São Paulo, vão permitir, aos centros de pesquisa da Embrapa no estado, fortalecer sua infraestrutura e integrar-se ao Hub AgroDigital de São Paulo. Esse ecossistema visa fortalecer a gestão integrada da produção agropecuária e as parcerias com instituições públicas e privadas, contribuindo com desenvolvimento de novas soluções tecnológicas disruptivas, a agregação de valor à produção, o aumento da rentabilidade do agricultor e a segurança alimentar.

O hub de inovação digital é uma iniciativa para conectar institutos de pesquisa, universidades, empresas e profissionais, com o intuito de desenvolver, de forma compartilhada, conhecimentos, tecnologias, produtos e serviços. O foco é atuar de forma conjunta e integrada, para geração de conhecimentos e tecnologias sustentáveis que subsidiem a política agrícola nacional, favorecendo a competitividade da agricultura brasileira.

A emenda de bancada é uma iniciativa aprovada por todos os deputados federais e senadores paulistas, em uma articulação com a Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária), e que levou anos para ser concretizada. Teve início em 2017, nas reuniões da Bancada de SP, sob coordenação do Deputado Herculano Passos (MDB), com a aprovação em 2020, sob a coordenação do Deputado Vinicius Poit (Novo). A proposta de aprovação deste recurso foi feita a partir da sugestão e articulação do Deputado Arnaldo Jardim (Cidadania), junto a todos os parlamentares da Bancada Paulista, que reconhecem a relevância da ciência e da pesquisa agropecuária para o desenvolvimento do Estado de São Paulo e do país.

 

Data center & coworking

“Esses centros de pesquisa têm trabalhado em grande sinergia entre si e com outras empresas e instituições para a formação e consolidação do Hub AgroDigital de São Paulo”, destaca a chefe geral da Embrapa Informática Agropecuária (Campinas), Silvia Massruhá.

A aquisição de equipamentos de tecnologia da informação possibilitou a ampliação do data center científico do centro de pesquisa e da capacidade de processamento de dados de alto desempenho para a Embrapa e instituições parceiras. Com isso, várias pesquisas e laboratórios de serviços da Embrapa serão beneficiados. “Com esses recursos, conseguimos melhorar nossa capacidade de processamento e de armazenamento de alto desempenho, fortalecendo o data center científico da Embrapa, que dá suporte a várias pesquisas desenvolvidas pela Empresa”, explica Massruhá.

Entre as pesquisas, estão as conduzidas pelos portfólios de Inteligência, Gestão e Monitoramento Territorial, Mudanças Climáticas, Automação e Agricultura de Precisão e Digital, por exemplo, como o Zoneamento Agrícola de Risco Climático (Zarc), que apoia programas governamentais para redução de riscos na agricultura, e o TerraClass Amazônia, voltado à qualificação do uso e cobertura da terra nas áreas desflorestadas da Amazônia. O Laboratório Multiusuário de Bioinformática da Embrapa, que disponibiliza serviços e infraestrutura computacional de alto desempenho, também foi contemplado.

A emenda viabilizou ainda a contratação de empresa para construção do Espaço de Coworking de Inovação na Embrapa Informática Agropecuária, que será usado nas atividades do Hub AgroDigital para promover um novo modelo de trabalho cooperativo entre as instituições parceiras. O objetivo é incentivar a troca de ideias, o compartilhamento e a colaboração entre empregados, colaboradores e parceiros na execução de projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I). O ambiente colaborativo vai apoiar o trabalho de pesquisadores e parceiros de empresas, startups e instituições, que integram o ecossistema de inovação em agricultura digital, desenvolvendo pesquisas e soluções tecnológicas em conjunto com a Embrapa.

 

Conectividade e autonomia energética

Com o recurso recebido em dezembro, a Embrapa Pecuária Sudeste (São Carlos) vai fortalecer as pesquisas que dependem da conectividade no campo e intercâmbio de dados. “O recurso foi aplicado na estrutura que incorpora todos os conceitos de IoT [Internet das Coisas], conectividade e Big Data, como drones, automatização da coleta de solo, ultrassom para prenhez de vacas, sensores e antenas para ILPF [Integração Lavoura-Pecuária-Floresta] e ordenha robotizada. Isso contribui para alimentar o data center em agricultura da Embrapa”, explica o chefe geral Rui Machado. O centro de pesquisa já é referência em pecuária de precisão.

Ainda em 2021, a Embrapa Pecuária Sudeste deve se beneficiar de uma usina fotovoltaica que a tornará praticamente autossuficiente em geração de energia. Hoje, os gastos com energia elétrica estão entre os quatro maiores custos de manutenção da fazenda Canchim, onde funciona o centro de pesquisa.

“Esse custo não vai zerar, mas vai abater demais”, explica o chefe adjunto de Administração Marco Aurélio Bergamaschi, que vem batalhando pela instalação de outra matriz energética há uns quatro ou cinco anos. A usina fotovoltaica, baseada em energia solar, vai abastecer todo o setor administrativo, onde as equipes têm suas salas, e o pivô de irrigação, outro grande consumidor de energia.

A autonomia energética representa um avanço no sentido da busca da sustentabilidade na produção – uma das bandeiras do centro de pesquisa. “O foco da Embrapa Pecuária Sudeste é a pecuária sustentável e esse investimento está totalmente alinhado à filosofia do centro de pesquisa. É perfeito!”, aponta Bergamaschi.

Ele explicou que o processo de montagem da usina acabou contemplando toda a Embrapa, e não apenas essa unidade são-carlense. “Fizemos uma modalidade de licitação corporativa que permitirá que cada centro de pesquisa da empresa faça a adesão no momento oportuno”, explica. O investimento na usina fotovoltaica já contratada gira em torno de R$ 1,3 milhão, as placas vão ocupar uma área aproximada de 3 mil metros quadrados e a expectativa é que entre em funcionamento ainda neste ano.

 

‘Big Brother’ das plantas

Imagine uma casa de vegetação, onde são realizadas pesquisas controladas sobre o desenvolvimento de plantas, totalmente monitorado por câmeras e sensores! A tecnologia das câmeras que se movimentam sobre a vegetação é semelhante àquela que foi utilizada na última Copa do Mundo para mostrar os estádios pelo alto. Há uma estrutura de metal que suporta as câmeras e se move lateralmente para que o monitoramento seja contínuo.

De acordo com o chefe geral da Embrapa Instrumentação (São Carlos), João Naime, os equipamentos adquiridos vão permitir controlar o ambiente dos experimentos, temperatura, umidade, luminosidade e ventilação serão programáveis, enfim, tudo o que ocorre naquele espaço. Serão três áreas isoladas, para que as pragas e doenças que estão sendo estudadas em uma casa de vegetação não afetem a que está próxima.

As tecnologias convergentes (envolvendo nanotecnologia, fotônica, materiais avançados, inteligência artificial e agricultura 4.0) serão aplicadas no estudo de plantas, solos e pós-colheita, como forma de alavancar o desenvolvimento de tecnologias disruptivas no agronegócio do país. Elas vão permitir, por exemplo, acompanhar o desenvolvimento de doenças da soja, de citros, milho e feijão, visando proporcionar diagnósticos mais rápidos e objetivos.

“Com a automatização, não será necessário que técnicos, analistas ou pesquisadores estejam presentes porque os sensores e nanossensores coletam os dados e enviam para o banco de dados, permitindo o processamento, com uso de inteligência artificial sobre Big Data coletado”, explica.

A obra de instalação começou na primeira semana de janeiro e a expectativa é que fique pronta em 30 dias. A casa de vegetação ficará no Laboratório de Referência Nacional em Agricultura de Precisão (Lanapre), também em São Carlos. Naime afirma desconhecer o uso de estrutura semelhante no Brasil, mas informa que os pesquisadores Paulo Herrmann e Cauê Ribeiro visitaram sistema parecido na Alemanha.

 

Dados espaciais

Na Embrapa Territorial (Campinas), os investimentos em infraestrutura de Tecnologia da Informação (TI) aumentarão a capacidade e agilidade no processamento de informações que subsidiam o Poder Público e o setor produtivo. Novos equipamentos disponíveis para equipes de geoprocessamento reduzem de dias para horas o tempo de resposta de análises.

Por exemplo, em computadores convencionais, para extrair do Sistema do Cadastro Ambiental Rural (SiCAR) os planos de informações geográfica da área total de imóveis rurais e suas relações com os as áreas destinadas à vegetação nativa, é preciso “recortar” o Brasil em regiões ou estados para, então, distribuir os arquivos geocodificados para processamento entre diferentes máquinas.

As novas workstations conseguem analisar o País todo em um único arquivo espacial, dentro de poucas horas. “Esse poder de processamento muitas vezes superior aos desktops tradicionais trará ganhos expressivos no tempo de resposta dos nossos Sistemas de Inteligência Territorial Estratégica”, avalia o analista Carlos Alberto de Carvalho, da Embrapa Territorial.

Os recursos provenientes da emenda parlamentar também ampliaram a capacidade dos servidores de rede do centro de pesquisa. Entre outros trabalhos, esses equipamentos mantêm mapas, imagens e informações gerados em 20 unidades da Empresa e disponibilizados on-line, gratuitamente, na Infraestrutura de Dados Espaciais da Embrapa (Geoinfo), conectada à Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (Inde).

Os mapas e documentos ficam disponíveis em diferentes formatos, inclusive abertos, para permitir novos estudos a partir deles, o que gera economia de tempo e recursos financeiros para a própria Embrapa e outras instituições. A ampliação da capacidade dos servidores viabiliza a inserção de mais centros de pesquisa da Empresa e mais dados espaciais nessa plataforma.

 

Análises ambientais de ponta para promover a sustentabilidade

Na Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna), estão sendo modernizados e atualizados equipamentos e infraestrutura de laboratórios de ponta, que permitem o avanço do conhecimento e o desenvolvimento de inovações que garantem a sustentabilidade da produção agropecuária. O chefe de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação Rodrigo Mendes ressalta que a aplicação dos recursos da emenda possibilitou melhorias importantes na infraestrutura dos laboratórios. “Consolida os processos e a obtenção de ativos que sustentam o desenvolvimento do ecossistema de inovação, promovendo a bioeconomia e a inovação no agro”, pontua.

Entre estes, estão equipamentos que ampliarão a capacidade de bioprospecção e desenvolvimento de novos insumos biológicos, como inoculantes e agentes de biocontrole de pragas e doenças. Por exemplo, um sequenciador genético, capaz de simplificar o fluxo de trabalho, oferecendo maior agilidade nos processos e considerável redução no uso de insumos, permitindo explorar as características do conjunto de mais de 15 mil microrganismos que fazem parte da Coleção de Microrganismos da Embrapa Meio Ambiente, favorecendo a geração de ativos para a agricultura e a agroindústria.

Além disso, se destacam equipamentos para análises de solo e água, que permitirão a compreensão dos fenômenos biogeoquímicos e  o desenvolvimento de tecnologias para a mitigação de emissões de gases de efeito estufa em vários processos agropecuários, além de sistemas de cromatografia líquida de ultra eficiência, acoplado a espectrômetro de massa de alta sensibilidade e seletividade, capaz de realizar com maior rapidez e confiabilidade as análises de pesticidas e contaminantes ambientais, dados de grande demanda e importância para a sustentabilidade dos agroecossistemas.

“Em conjunto, todas essas atualizações e modernizações dão suporte ao desenvolvimento e fortalecimento do ecossistema de inovação do Estado de São Paulo, estruturado em uma rede de instituições parceiras, públicas e privadas”, ressalta o chefe geral da Embrapa Meio Ambiente, Marcelo Morandi. “Agradecemos a confiança e apoio dos parlamentares da bancada paulista que têm sempre incentivado e efetivamente contribuído com a pesquisa agropecuária, que gera resultados que beneficiam toda a sociedade, promovem o desenvolvimento sustentável de nosso estado e do país e permite à Embrapa e parceiros o cumprimento de sua missão”, completa Morandi.

Foto: Embrapa Instrumentação

Alterações no regime de chuvas e temperaturas desafiam a ciência

A agricultura é uma atividade dependente de fatores climáticos e a mudança no clima pode afetar a produção agrícola de várias formas. Seja por alterar a frequência de eventos extremos, relacionados com os regimes térmico e hídrico, ou pelo aumento dos problemas causados por pragas e doenças, entre outros. O assunto é importante para toda a sociedade, pois a agricultura brasileira é responsável por participação relevante na economia nacional.

Os relatórios do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC, sigla em inglês) demonstraram que o clima do planeta está mudando e que a elevação da concentração dos gases de efeito estufa é a principal causadora. Por exemplo, a concentração de CO₂ na atmosfera_, que em 1960 era de 315 ppm, hoje está acima de 412 ppm, além da velocidade de aumento dessa concentração estar cada dia sendo acelerada.

A partir dos relatórios do IPCC, começaram a ser desenvolvidos estudos relacionados às mudanças climáticas em diversos locais do mundo e seus potenciais impactos na agricultura. No Brasil, a Embrapa tem trabalhado em alguns projetos de pesquisa envolvendo a questão do aquecimento global e a adaptação de culturas às novas condições ambientais esperadas.

Com o passar dos anos, o clima foi mudando e causando impactos, tanto positivos quanto negativos, na produção de alimentos.  Anderson Santi,  pesquisador em mudanças do clima da Embrapa Trigo, destaca os trabalhos realizados sobre emissão e sequestro de gases de efeito estufa e quais os sistemas que melhor se adaptam à realidade brasileira: “O sistema plantio direto trabalha toda a questão de solo e de planta e, automaticamente, envolve o clima porque esse sistema absorve bastante carbono, por meio de um dos principais gases de efeito estufa que é o CO₂”, diz.

Segundo Santi, se o sistema plantio direto for trabalhado de forma adequada, conforme as recomendações técnicas, quando é mantida cobertura vegetal, com palhada no sistema o ano todo, o agricultor estará retirando CO² da atmosfera e, indiretamente, colocando-o no solo. “Essa cobertura orgânica, com plantas vivas e restos culturais, visa a proteger o solo contra o impacto direto da chuva e do vento, que causam erosão. Além disso, a cobertura do solo auxilia na regulação da temperatura, que fica menor, e pode favorecer as plantas e também contribuir para menor evaporação da água e assim manter o solo úmido por mais tempo. Ou seja, trabalhar corretamente o manejo, protegendo e favorecendo a reciclagem de nutrientes e não somente fazendo o uso de uma única cultura o ano todo, é uma alternativa viável e eficaz no combate dos impactos relacionados com extremos climáticos” afirma.

Impactos no trigo

O desenvolvimento de tecnologias próprias permite ao Brasil, líder mundial na produção de soja, produzir o grão com sustentabilidade e sem pressionar as áreas de florestas, mesmo considerando os cenários de aumento de demanda do grão nos próximos anos. A análise apresentada em 2019 por pesquisadores da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) continua válida e responde parte dos questionamentos internacionais sobre o sistema produtivo brasileiro. Com o título “O aumento da produção brasileira de soja representa uma ameaça para a floresta amazônica?”, o estudo analisa se as perspectivas de aumento de demanda global, poderiam causar maior pressão sobre a floresta amazônica, como tem sido sugerido no ambiente internacional. 

O Brasil, líder na produção mundial de soja, produziu na safra 2019/20, 125 milhões de toneladas com grão. A soja ocupa aproximadamente 37 milhões de hectares e o aumento da demanda global e consequentemente da produção de soja é um desafio para o Brasil, que vai requerer engajamento de toda a cadeia produtiva. “A Embrapa e parceiros têm uma agenda ampla de tecnologias e pesquisas que garantem o crescimento sustentável da produção de soja brasileira, a principal fonte de proteína para o mundo¨, destaca Alexandre Nepomuceno, chefe-geral da Embrapa Soja. 

“A aplicação de alta tecnologia e práticas sustentáveis, como o plantio direto na agricultura brasileira, têm permitido o incremento da produção por unidade de área. A recuperação de áreas, como por exemplo, pastagens degradadas, também tem permitido o aumento de produção. Existe muito espaço ainda para o Brasil continuar ajudando a alimentar o planeta sem pressionar áreas de preservação ambiental. A preservação de florestas nativas também é estratégica para o agronegócio brasileiro no aspecto social, econômico e ambiental”, explica Nepomuceno.

De acordo com Décio Gazzoni, pesquisador da Embrapa Soja, e um dos autores do estudo, o Brasil tem sistematicamente projetado vários cenários internacionais de demanda do mercado de soja para as próximas décadas e desenvolvido estratégias para alcançar esses cenários de uma maneira sustentável. “O cultivo da soja no bioma Amazônico está absolutamente fora de qualquer cenário de expansão do volume de soja produzido no país, não apenas pelas questões ambientais e restrições legais, mas também por questões econômicas, de logística, técnicas e financeiras”, aponta Gazzoni.

Além de preservar a floresta como patrimônio nacional, o Brasil detém domínio tecnológico para dobrar a produção atual nas áreas que já cultivam soja ou recuperando áreas de pastagens degradadas. “Os incrementos da produção brasileira nos últimos anos estão diretamente associados às novas recomendações de manejo da cultura, ao potencial genético de cultivares e às novas perspectivas abertas pela combinação de áreas de pastagens degradadas em sistemas mais eficientes por meio da Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (iLPF)”, explica. “O crescimento do volume de produção está muito mais baseado no incremento de produtividade do que no aumento da área plantada”, destaca.

O estudo conduzido pelos pesquisadores da Embrapa também comparou dados de desmatamento na região amazônica e a expansão da área usada para produção de soja no período de 2005 a 2018. De acordo com os autores do estudo, além do país possuir uma das legislações ambientais mais rigorosas do mundo, a própria iniciativa privada estabeleceu rigorosos compromissos com a preservação do bioma amazônico. “A exploração dessas áreas para soja não são adequadas nem ambientalmente e nem economicamente”, explica Gazzoni.

Comitiva foi recebida pelo chefe da Unidade

A Embrapa Tabuleiros Costeiros (Aracaju, SE) recebeu na tarde de terça (15) os secretários de Estado da Agricultura da Bahia e Sergipe, respectivamente, Lucas Costa e André Bomfim. 

A comitiva foi recebida pelo chefe-geral Marcelo Fernandes, além dos chefes adjuntos – Ronaldo Resende, de Pesquisa e Desenvolvimento, Alexandre Nizio, de Transferência de Tecnologia, e Paulo Carvalho, de Administração.

Em visita de a Sergipe a convite de André Bomfim para conhecer projetos e discutir parcerias entre os estados, Lucas Costa conheceu as linhas de pesquisa da Unidade da Embrapa voltadas a sistemas de produção para a região Sealba, nova fronteira de alto potencial agrícola que engloba 171 municípios dos Tabuleiros Costeiros e Agreste de Sergipe, Alagoas e Bahia.

Marcelo Fernandes aproveitou a oportunidade para apresentar aos secretários e suas equipes a versão preliminar de uma nova plataforma de análise de cenários de cadeias produtivas com base em dados do IBGE. A base de dados analíticos aponta tendências de crescimento ou retração de culturas nos municípios ou regiões selecionadas num intervalo de seis anos – área plantada, área colhida, produção, produtividade, valor bruto, entre outros.

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O componente florestal reduz a sobrevivência de patógenos no solo e a intensidade de doenças foliares

• Pesquisas realizadas pela Embrapa, UFPR e Iapar comprovam que a ILPF reduz doenças nas lavouras.

• Graças às árvores, incidência e intensidade de doenças diminui tanto na folhas como nas raízes das plantas.

• Com isso, produtor pode reduzir aplicação de químicos na lavoura, gerando menor impacto ambiental e reduzindo custos.

• Estudo comprovou que essa mitigação é válida para a maioria das doenças.

• Árvores também favorecem atividades microbianas benéficas ao solo.

Os sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA), também conhecidos como integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF), contribuem com a redução de doenças de plantas nas lavouras de grãos, tanto nas raízes quanto na parte aérea das plantas. Pesquisas desenvolvidas pela Embrapa, em parceria com a Universidade Federal do Paraná (UFPR) e conduzidas em um experimento de longa duração do Instituto Agronômico do Paraná (Iapar), concluíram que é possível, nas áreas manejadas com ILPF, reduzir a quantidade de agrotóxicos necessários para controle de doenças, pois o componente florestal é um fator importante na redução da sobrevivência de patógenos no solo, bem como reduz a intensidade de doenças foliares.

Os resultados desse estudo inédito foram publicados na edição de novembro de 2020 da revista internacional Agricultural Systems. Intitulado Plant diseases in afforested crop-livestock systems in Brazil, o artigo é assinado pelo engenheiro-agrônomo Alexandre Dinnys Roese, da Embrapa Agropecuária Oeste, em parceria com Erica Camila Zielinski e Louise Larissa May De Mio, ambas do Departamento de Fitotecnia e Fitossanitarismo da Universidade Federal do Paraná (UFPR).

Roese explica que o estudo foi direcionado tanto a doenças causadas por fungos que sobrevivem no solo quanto às foliares, cujos patógenos sobrevivem nos restos culturais e plantas voluntárias, podendo ser dispersos pelo ar, como é o caso das ferrugens. Os trabalhos de campo foram conduzidos em experimentos de longa duração no município de Ponta Grossa (PR), no período de 2013 a 2016. 

Entre os avanços proporcionados por essa pesquisa, se destacam as contribuições relacionadas ao comportamento de doenças do solo nas lavouras de soja e milho e de doenças foliares nas lavouras de soja, milho e aveia. 

A metodologia de pesquisa analisou três diferentes sistemas de produção: agrossilvipastoril (ASP), com rotação soja e milho no verão, pastejo bovino sobre aveia com azevém no inverno, todos situados entre fileiras de eucalipto com grevílea; sistema agropastoril (AP), com rotação soja e milho no verão e pastejo bovino sobre aveia mais azevém no inverno; e área-controle (CO), apenas com rotação soja e milho no verão e aveia mais azevém no inverno, porém sem pastejo animal. A área total do experimento ocupou 12 hectares.

Segundo Roese, há pouco estudo sobre o relacionamento entre o componente florestal e as doenças nas lavouras, e os cientistas queriam saber se a presença de árvores no sistema de produção influencia a ocorrência ou a severidade de doenças na lavoura, e como isso se daria. “Essa era uma suspeita baseada em observações empíricas a campo, de que nos locais com uso do sistema agrossilvipastoril, também conhecido como ILPF, ocorria redução de doenças. Por meio desse estudo, temos a certeza de que essa diminuição é verdadeira para a maioria das doenças. Esse aspecto foi comprovado cientificamente e agora compreendemos como isso ocorre”, comenta o cientista. 

Ele comemora os resultados, que reduzem tanto as doenças do solo quanto as doenças foliares, ressaltando que no estudo as doenças foram usadas como modelos biológicos. 

Objetivos do Desenvolvimento Sustentável

O chefe-adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento da Embrapa Agropecuária Oeste, Walder Antonio Nunes, chama a atenção para o fato de que essa descoberta científica contribui com melhorias dos sistemas de produção agropecuária. “O uso da ILPF reduz a utilização de produtos químicos, resultado que está alinhado às diretrizes estabelecidas pelos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), propostos pela Organização das Nações Unidas (ONU) em 2015,” lembra. 

Nunes destaca o compromisso da Embrapa, que vinculou sua atuação, direta ou indiretamente, a todos os 17 ODS. “Ao gerar conhecimentos e ativos tecnológicos para a sustentabilidade da agropecuária brasileira, a pesquisa nacional é aliada do Brasil e do planeta no alcance das metas da Agenda 2030,” declara. 

Essa pesquisa, especificamente, contribui com o ODS nº 12, que se propõe a assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis, por meio do alcance da Meta 4, que estabelece que até 2020, seja alcançado o manejo ambientalmente adequado dos químicos e de todos os resíduos, ao longo de todo o ciclo de vida desses produtos.

Microclima nas lavouras

Segundo Roese, as árvores proporcionam uma alteração no microclima, modificando inúmeros aspectos das lavouras, como: duração do molhamento foliar, temperatura, umidade do ar, velocidade do vento e incidência de luz. 

O agrônomo enfatiza que as doenças são muito dependentes de microclima, e como as árvores alteram o microclima, acabam influenciando drasticamente as doenças de plantas nas lavouras, o que justifica a relevância dessa pesquisa.

 “Os dados relacionados ao microclima foram monitorados no interior do dossel das plantas, em soja e em milho. Observamos que, com a presença das árvores, ocorre menor duração do molhamento foliar diário, menor intensidade luminosa, menor temperatura diurna, maior temperatura noturna, maior umidade do ar durante o dia e menor velocidade do vento”, relata Roese. Segundo ele, a menor duração do molhamento foliar ocorre em função da menor formação de orvalho, que, por sua vez, é influenciada pela menor redução da temperatura durante a noite, pois as copas das árvores formam uma barreira que reduz a perda de energia (temperatura) durante a noite.

Doenças de solo

Roese explica que as doenças de solo são causadas por microrganismos (fungos, bactérias e outros), habitantes naturais do solo, mas em desequilíbrio nesse ambiente. A microbiota presente no solo é responsável por equilibrar a presença desses agentes causadores das doenças.

A supressividade do solo aos patógenos é o nome dado à capacidade do solo de suprimir, total ou parcialmente, uma ou várias doenças, mesmo quando o agente causador da doença (patógeno) está presente no solo e todas as condições ambientais são favoráveis à doença. 

As doenças de solo avaliadas foram o tombamento de plantas de soja, causado pelo fungo Rhizoctonia, e o mofo-branco, causado pelo fungo Sclerotinia. Em ambos os casos, o sistema agrossilvipastoril reduziu a incidência da doença ou a sobrevivência do patógeno. Esses resultados foram relacionados ainda com a maior atividade microbiana e maior presença de fungos benéficos no solo no sistema de produção que inclui árvores.

“A microbiota do solo é favorecida pela intensificação no sistema de produção, ou seja, o aumento do número de espécies cultivadas e a presença de animais. Assim, o componente florestal beneficia a microbiota, o que contribui diretamente com a redução das doenças, ” detalha o agrônomo. 

Parceiros

O trabalho foi realizado por equipes da Embrapa Agropecuária Oeste e Embrapa Florestas, UFPR e Iapar, com apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).

Doenças foliares

O estudo buscou ainda identificar os benefícios do sistema agrossilvipastoril na redução de doenças foliares de soja e milho e sua relação com a presença de árvores na lavoura. As doenças foliares são aquelas que ocorrem na parte aérea das lavouras e que podem ser causadas por fungos, bactérias e outros microrganismos que ficam na palhada ou que sobrevivem em plantas hospedeiras alternativas. Elas são normalmente disseminadas pelo vento e respingos de chuva.

Em geral, todas essas doenças são controladas por meio da pulverização de agrotóxicos específicos. Por isso, pesquisas como essa contribuem com a redução desse tipo de insumo, o que é benéfico para o meio ambiente, para a saúde do trabalhador e para a redução dos custos de produção das lavouras. 

Para a cultura da soja, o trabalho analisou ferrugem, míldio e oídio, bem como a dispersão de esporos de ferrugem e oídio no ar. Os resultados demonstram que a adoção do sistema de produção agrossilvipastoril proporcionou menor severidade de ferrugem e de míldio, apesar de aumentar a severidade de oídio.

Também foram avaliadas a mancha-branca, ferrugem, helmintosporiose e cercosporiose na cultura do milho. O sistema de produção agrossilvipastoril apresentou menor severidade de mancha-branca, de ferrugem e de cercosporiose. Quanto à helmintosporiose, não houve diferença na severidade e no número de lesões entre os sistemas de produção. 

Para Roese, os resultados comprovam que a arborização reduz a maior parte das doenças nas lavouras. “No entanto, culturas agrícolas sujeitas a oídio devem ter cuidado redobrado em sistemas de produção arborizados. Essa doença teve sua severidade aumentada, inclusive no cultivo de aveia durante o inverno,” declara. 

O especialista enfatiza que, apesar da relevância desses resultados, a maioria deles já eram esperados. “Quem defende sistemas agrosilvipastoris sempre menciona a redução de doenças de plantas como um de seus benefícios. No entanto, essa afirmação estava baseada nos conceitos do sistema, na sua maior proximidade com ambientes naturais e na expectativa de maior resiliência a estresses. Porém, ainda não havia resultados experimentais que comprovassem isso. E foi isso que fizemos,” conclui.

Cuidados na inserção de árvores no sistema de produção 

O professor do Departamento de Fitotecnia e Fitosanidade da UFPR Anibal de Moraes apresenta alguns cuidados em relação à inserção de árvores no sistema de produção integrada. Ele explica que planejamento é a palavra-chave do sucesso e acrescenta: “Não é uma decisão simples”. Anibal salienta que na etapa de implantação das árvores é preciso levar em consideração o tipo de implemento que será trabalhado na área.

Segundo ele, o produtor deve definir previamente os espaçamentos entre os renques de arborização, bem como a sua localização, priorizando o plantio em nível do terreno.  

“Sobre espaçamento entre os renques existem algumas possibilidades que variam em função do interesse no uso do componente florestal. Se o objetivo for cultivo de árvores, busca-se uma maior densidade. Porém, se for o bem-estar animal e a qualidade do produto objetivo principal, prioriza-se a pastagem e então esse espaçamento entre as árvores deverá ser maior”, explica o professor.

Ele também destaca alguns cuidados no momento da implantação do componente florestal em pastagens e explica que “é necessário definir algumas estratégias, tais como uso de cercas elétricas para a proteção das mudas de árvores plantadas até que elas atinjam um tamanho e possam suportar o impacto que o animal pode proporcionar quando for, por exemplo, se coçar ou fazer algum romaneio na árvore. Assim, é conveniente aguardar, em média, cerca de dois anos para que haja possibilidade de ingresso de animas nas áreas arborizadas”. 

Anibal sugere ainda que outra alternativa de implantação seria fazer a inserção de árvores junto a uma área de lavoura, mas isso requer um espaçamento entre renques bem maior, a fim de que após o terceiro ano dessas árvores, sua interferência seja mínima do rendimento da lavoura. 

Ele sugere que após esse período, o produtor permaneça com as árvores em associação preferencialmente com a pastagem, que deve ser adubada anualmente, ou seja, ter seu manejo mantido de forma adequada. 

Finalmente, o professor Anibal comenta sobre a etapa de retirada das árvores e explica que o custo de uma destoca é muito elevado. Ele sugere que é “interessante colocar as próximas árvores na mesma linha, mantendo o mesmo modelo de implantação inicial, o que evita o gasto com destoca e possibilita a manutenção do sistema integrado de produção de árvores com pastagens”.

Christiane Congro Comas (MTb 00825/9/SC)
Embrapa Agropecuária Oeste

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Telefone: (67) 3416-6884

Gravadores digitais são fixados ao cabresto dos animais e mensuram de maneira precisa e não invasiva o comportamento dos bovinos em pastejo

• Pesquisa desenvolve método inédito de bioacústica para medir a frequência respiratória (FR) de bovinos no pasto.

• A técnica consiste em acoplar gravadores digitais no cabresto dos animais e avaliar a FR com a ajuda de um software gratuito.

• A análise é precisa, não invasiva e independe de interferência humana.

• O conforto térmico é fundamental para aumentar o desempenho produtivo de bovinos.

• Pode auxiliar diretamente na avaliação de animais nos sistemas ILPF para definição de áreas de sombreamento e de manejo do rebanho.

• O ineditismo da metodologia teve destaque internacional e ela foi considerada um dos dez melhores trabalhos do Workshop Temple Grandin de Bem-estar Animal.

As perdas de produtividade de animais expostos a altas temperaturas e umidade não são tão silenciosas quanto parecem. E foi literalmente escutando as vacas que uma pesquisa liderada pela Embrapa Rondônia utilizou a bioacústica, ou seja, os sons emitidos pelos animais, para medir a frequência respiratória (FR). A equipe de cientistas validou um método inédito de avaliação desse parâmetro de conforto térmico, que utiliza gravadores digitais fixados ao cabresto dos animais, para mensurar de maneira prática, precisa e não invasiva o comportamento dos bovinos em pastejo.

O trabalho, realizado em parceria com a Universidade Federal de Pelotas (UFPel) e Universidade Federal de Rondônia (Unir), conta com o auxílio de um software gratuito para as análises. Com isso, é possível obter dados acústicos por um período de até 48 horas e sem a interferência humana. A metodologia foi validada para rebanho leiteiro Girolando – cruzamento entre as raças Holandês e Gir – tanto para novilhas como para vacas em lactação.

Segundo o professor da UFPel Eduardo Schmitt, trata-se de uma metodologia que pode se tornar forte aliada em avaliações de sistemas como Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF), sendo possível identificar o nível de conforto ao qual os animais estão submetidos. Ao escutar a respiração dos animais, é possível saber se estão gastando mais energia com os mecanismos de dissipação de calor e, posteriormente, correlacionar essas informações com o desempenho. “Numa visão prática, essa medida pode auxiliar em pesquisas que ajudem a definir, por exemplo, quantos metros quadrados de sombra devem ser ofertados para os animais produzirem mais, de que forma essa sombra deve estar disposta na pastagem, entre outros fatores”, afirma Schmitt.

O professor explica que quando os bovinos são expostos a altas temperaturas eles precisam acionar mecanismos para dissipação de calor, como aumento da circulação de sangue na pele, aumento do suor e da frequência respiratória. Tudo isso representa um custo energético para o animal, que acarreta diminuição de produtividade, aumento de susceptibilidade a doenças, podendo resultar também em interferências na fertilidade. “Para avaliar as perdas e se precisamos interferir para melhorar as condições ambientais dos animais, a avaliação da frequência respiratória das vacas pode dizer muita coisa”, complementa Schmitt.

 

 

Método traz inovação à medição do conforto animal

A frequência respiratória é usada há décadas como um indicador de estresse térmico nos animais, fator que influencia diretamente na produção e reprodução do rebanho.  Mas a dificuldade sempre foi manter o monitoramento ao longo de todo dia, já que pelo método tradicional (visual), isso é feito observando os animais com a contagem dos movimentos do flanco. A avaliação visual apresenta algumas limitações, tais como dificuldade de avaliações no período noturno ou em áreas extensas de pastagem com a presença de obstáculos (como árvores, por exemplo) para visualização. Existe ainda a possibilidade de haver interferência dos observadores durante o período de avaliação.

 

A bioacústica também já tem sido utilizada para a caracterização do comportamento de bovinos, como quantificação do tempo de pastejo, ruminação, descanso e de ingestão de água. Mas essa é a primeira vez que a metodologia é validada para medir a frequência respiratória. Segundo a pesquisadora da Embrapa Rondônia Ana Karina Salman, é uma ferramenta valiosa para os pesquisadores que estudam o efeito do estresse térmico em bovinos em situação de pastejo. “Validamos com sucesso um método novo e sem precedentes, em que a frequência respiratória é mensurada a partir de áudios dos animais captados por gravadores de MP3, muito prático e simples de usar. O método acústico pode substituir o convencional de contagem dos movimentos do flanco por observação visual”, afirma Salman. 

A pesquisadora explica que para avaliar o conforto térmico dos animais é preciso monitorar, simultaneamente, parâmetros ambientais, como temperatura e umidade relativa do ar, e parâmetros fisiológicos, como temperatura corporal e frequência respiratória. Segundo ela, há poucos estudos sobre as respostas fisiológicas de bovinos ao estresse térmico e com resultados pouco confiáveis, dada à dificuldade do acompanhamento visual contínuo ao longo do dia. Outros métodos foram desenvolvidos para medir automaticamente a frequência respiratória, mas eles se restringiram a animais em estábulos e com equipamentos que exigem a conexão com a internet, ou seja, não serviam para animais na pastagem ou em locais sem acesso à internet. 

Outro ponto interessante é que para a raça Girolando, responsável por aproximadamente 80% do leite produzido no Brasil, ainda não há definição científica da zona de termoneutralidade, ou seja, a faixa de temperatura ambiente na qual os bovinos se encontram em conforto térmico. Esse cenário demonstra a necessidade de mais estudos e dados para que pesquisadores, técnicos e produtores, a partir de indicadores mais precisos, possam realizar as tomadas de decisão na propriedade, sobre quais medidas adotar e como minimizar o estresse térmico no sistema de produção, tornando-o mais eficiente.  

Ineditismo do método ganha destaque internacional

O ineditismo dessa metodologia a colocou em destaque nacional e internacional. O trabalho foi publicado na revista Livestock Science em setembro de 2020 e ficou também entre os 10 melhores trabalhos do Workshop Temple Grandin de Bem-estar Animal, realizado em 2018, em São Paulo, que reuniu especialistas renomados no tema, pesquisadores, acadêmicos, produtores e a iniciativa privada. Os resultados obtidos com o uso da bioacústica para avaliação da frequência respiratória foram parte da dissertação da zootecnista Giovanna de Carvalho, defendida em julho de 2019 no Programa de Pós-graduação em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente – UNIR.

Como funciona a nova metodologia 

Para coleta de dados de áudio ou acústicos utilizados para medir a frequência respiratória são necessários: gravador MP3, cabrestos, tecido TNT, filme de PVC e fita de empacotamento. O item mais caro dessa lista é o gravador, que custa, em média, R$ 450,00 para compra direta, sem frete incluso.  A análise dos áudios é realizada com o auxílio do programa Audacity, um software livre (gratuito) que reproduz os áudios captados pelos gravadores. Esse programa gera oscilogramas dos áudios que são específicos de cada atividade exercida pelos animais, tornando possível identificar os tempos de início e fim de cada uma.  A Embrapa Rondônia disponibiliza, gratuitamente, um manual para coleta e análise de dados bioacústicos para caracterização de comportamento bovino em pastejo. 

Confira também um vídeo com o passo a passo do processo:

A análise dos dados de áudio (identificação e contagem dos sons respiratórios) é laboriosa e requer uma pessoa treinada. A zootecnista Giovanna de Carvalho, que realizou as análises das frequências respiratórias (FR) na pesquisa, explica que se utiliza a mesma técnica descrita no manual da bioacústica. A diferença é que para a FR, foi necessário maior aprofundamento, pois ela ocorre durante toda a avaliação, o animal estando ou não se alimentando, o que pode causar sobreposição dos sons. 

Assim, apenas a análise visual das ondas sonoras geradas pelo programa não é suficiente. “O fone de ouvido é essencial para a análise, assim como uma dose de paciência e não ter receio de refazer as análises ou pedir uma segunda opinião, já que pode haver dúvidas quanto aos sons ao longo do processo”, recomenda Giovanna.

Devido ao padrão característico dos sons respiratórios, deve ser possível, futuramente, desenvolver um algoritmo de inteligência artificial que permita automatizar essa etapa da metodologia. Além disso, esse método não é recomendado para um rebanho formado por animais de temperamento agressivo, pois eles podem danificar os gravadores, ou para estudos que requerem avaliação da FR por período superior a 48 horas, devido à vida útil da bateria dos gravadores.

Assista a vídeo que demonstra como fazer a análise dos áudios para a avaliação da frequência respiratória:

 

Mais informações sobre o tema
Serviço de Atendimento ao Cidadão (SAC)