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Ferramenta pode gerar dados valiosos para orientar o manejo na agricultura de precisão

Os sensores vestíveis (wearables) estão cada dia mais presentes na vida de pessoas que usam dispositivos eletrônicos para monitorar a frequência cardíaca durante atividades físicas e a qualidade do sono, entre tantos outros padrões sensíveis para a saúde humana.

Dispositivos semelhantes estão sendo projetados para aprofundar o monitoramento da saúde das plantas, em busca de aplicações úteis para a agricultura de precisão.

Esse tipo de tecnologia é uma estratégia promissora para determinar a perda de conteúdo de água das folhas, pois podem fornecer quantificação no local e não destrutiva do líquido no interior das células a partir de uma única medição.

Como o teor de água é um marcador importante da saúde das folhas, o monitoramento em tempo real pode fornecer dados valiosos para orientar o manejo na agricultura de precisão, bem como para estudos de toxicidade e desenvolvimento de novos insumos agrícolas.

“Os métodos convencionais têm limitações, pois são baseados em sistemas por imagem, satélites e drones. Eles precisam que a planta atacada por uma doença apresente sinais fenotípicos ou indícios visuais para gerar alertas no monitoramento. Em culturas como a da soja, por exemplo, a alteração de coloração pode sinalizar um estágio irreversível de doenças como a ferrugem”, explica Renato Sousa Lima, pesquisador do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), órgão que integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), sediado em Campinas.

Fabricação complexa dos sensores

Apesar dos avanços tecnológicos nessa área, a fabricação de eletrodos adequados para o monitoramento de plantas carrega desafios. Os materiais precisam ser leves, flexíveis e capazes de aderir à superfície das folhas, recobertas de tricomas, pelos que protegem contra insetos e contribuem para redução da perda de água. Além disso, precisam ser biocompatíveis, ou seja, não podem prejudicar os processos biológicos de desenvolvimento das plantas.

A superação de todos esses desafios a partir de um dispositivo foi descrita no artigo Biocompatible Wearable Electrodes on Leaves toward the On-Site Monitoring of Water Loss from Plants, publicado recentemente no periódico ACS Applied Materials & Interfaces.

O estudo, que usou como amostras plantas de soja e cana-de-açúcar, é resultado de um projeto apoiado pela Fapesp. A investigação mobilizou uma equipe multidisciplinar, que inclui pesquisadores das universidades Estadual de Campinas (Unicamp), Federal do ABC (UFABC) e Harvard (Estados Unidos), além de especialistas e recursos do LNNano, do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR) e da estação de pesquisa Carnaúba do Sirius.

O projeto contou ainda com recursos do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Como funciona o sensor

O dispositivo desenvolvido em Campinas usa um eletrodo obtido por litografia. Uma peça única recoberta por um filme fino de níquel fixado com a ajuda de um adesivo do tipo micropore. Por esse eletrodo é aplicado um campo elétrico gerado por um capacitor.

A polarização dos íons de nutrientes presentes na água revela com muita sensibilidade mínimas variações de impedância, ou resistência elétrica, que têm relação com os níveis de hidratação da planta.

“Se tem mais água, tem mais íons, você carrega mais o sistema, então a impedância diminui. Se tem menos água, menos íons, você carrega menos o sistema e a impedância aumenta”, explica Lima.

• Proteína e óleo da soja são medidos em um minuto por equipamento

Ferramentas de aprendizado de máquina – uma técnica de inteligência artificial – ajudaram a selecionar, dentro de um amplo espectro de frequências, a mais adequada para as referências de monitoramento. Também foram usadas para determinar, entre temperaturas de 30 e 20°C, os parâmetros precisos de quantificação de perda de água nas folhas em diferentes condições de microclima.

A aquisição de dados coletados pelos dispositivos é feita por bluetooth, com a ajuda de um smartphone, o que permite automatização de leituras e monitoramento remoto pela internet.

Inovação patenteada

As principais vantagens do dispositivo desenvolvido no CNPEM são portabilidade, autonomia de bateria (dez dias), sensibilidade, biocompatibilidade e segurança na aquisição de dados, que permitem automatizações essenciais para o monitoramento remoto. Como não existem sensores similares no mercado, o depósito de patente já está em andamento.

Os métodos de fabricação do dispositivo são bem conhecidos e já estão disponíveis mesmo em indústrias de pequeno porte, o que cria condições de escalabilidade da produção e potencial redução do preço final caso alguma empresa se interesse pela tecnologia e decida transformá-la em produto.

Sirius

No estudo, técnicas que fazem uso de radiação síncrotron foram empregadas para avaliar em profundidade as condições de biocompatibilidade dos sensores nas folhas.

Na estação de pesquisa Carnaúba, do Sirius – o acelerador de elétrons de última geração instalado no CNPEM –, medidas de espectrometria atestaram a não interferência do dispositivo no metabolismo das folhas de soja e de cana-de-açúcar.

Técnicas convencionais não permitiriam medir as concentrações de nutrientes com a sensibilidade e precisão necessárias para garantir a biocompatibilidade.

“Em folhas saudáveis, os íons de zinco, manganês, cálcio e ferro, que são nutrientes fundamentais tanto para a parte estrutural quanto para o transporte, obedecem a uma estrutura morfológica semelhante à dos capilares, xilemas e floemas. Quando a folha é afetada, as células se rompem e não existe mais nenhum padrão”, explica Lima.

Próximos passos

No atual estágio de desenvolvimento, o dispositivo se mostra bastante eficiente para uso em ambientes controlados, mas também é muito promissor para monitoramento em ambientes externos. Parcerias com a indústria podem trazer diferentes demandas de aperfeiçoamento.

“O dispositivo demonstrou alta sensibilidade para a avaliação da eficiência do uso de algumas técnicas de manejo ou impacto do uso de insumos, bem como para potencialmente monitorar as condições de produtividade das lavouras. Acreditamos que, com pequenas adaptações, poderia contribuir também como recurso adicional no monitoramento das condições toxicológicas do campo”, avalia Julia Adorno Barbosa, doutoranda do LNNano e primeira autora do artigo.

Fonte: https://www.canalrural.com.br/

Produto está proibido desde junho pela Anvisa, que conduz processo de reavaliação alegando riscos à saúde humana

Integrantes da Frente Parlamentar da Agropecuária (FPA) estão se mobilizando para anular a decisão da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) que suspendeu o uso e a comercialização de defensivos à base de carbendazim. O produto é utilizado no combate a fungos nas culturas de feijão, arroz, algodão, milho e soja, entre outras.

A importação, produção, distribuição e comercialização do carbendazim está suspensa no Brasil desde junho deste ano. A suspensão cautelar foi solicitada pela Anvisa, sob a alegação de que o produto pode causar riscos à saúde da população.

A saída encontrada pelos parlamentares da bancada seria um projeto de decreto legislativo (PDL). Em nota, a FPA disse ver com muita preocupação as ações tomadas nos procedimentos de reavaliação, em especial, do ingrediente ativo carbendazim.

O texto diz ainda que essa decisão “afronta o devido procedimento de reavaliação, que impõe a participação efetiva dos três órgãos federais competentes” – Anvisa, Ministério da Agricultura e Ibama – e permite a utilização irrestrita de produtos durante o processo de reavaliação. A frente parlamentar afirma que ainda aguarda resposta do Executivo sobre o PDL.

Carbendazim está entre os mais usados no Brasil

O carbendazim está entre os 20 defensivos mais comercializados no país. O produto está no mercado há cerca de 50 anos. Segundo relatório elaborado por técnicos do Anvisa, o fungicida teria aspectos toxicológicos proibitivos de registro, e seria impossível estabelecer um limiar de dose segura para a exposição humana. Entre os aspectos listados pelo documento está o potencial do agrotóxico de provocar câncer, prejudicar a capacidade reprodutiva humana e afetar o desenvolvimento.

De acordo com o órgão, a suspensão deve durar até a conclusão do processo de reavaliação toxicológica do produto, que está prevista para a próxima segunda-feira (8).

Processo de reavaliação

A reavaliação é uma análise minuciosa de uma série de estudos toxicológicos, tanto protocolados na Anvisa pelas empresas registrantes, quanto da literatura científica sobre o assunto. Ela leva também em consideração dados oficiais e relatórios de outras agências reguladoras e de organismos reconhecidos. A agência iniciou a reavaliação do carbendazim em 2019. A última avaliação do fungicida foi feita há cerca de duas décadas.

Após a suspensão cautelar, a Anvisa realizou uma consulta pública que propôs a proibição do ingrediente ativo carbendazim em produtos agrotóxicos no Brasil. Essa consulta pública já foi finalizada e o resultado deve ser divulgado junto com a conclusão da reavaliação.

Fonte: https://www.canalrural.com.br/

Regiões Sul, Centro-Oeste e Norte são as mais impactadas

A cada dez safras de soja, uma é perdida. A conclusão alarmante faz parte de pesquisa inédita realizada pela Syngenta em parceria com a consultoria Agroconsult e a Sociedade Brasileira de Nematologia.

O estudo apontou números preocupantes sobre prejuízos e perdas decorrentes de nematoides e doenças iniciais. De acordo com o levantamento, já existe uma estimativa de R$ 65 bilhões em perdas por conta desse problema somente na cultura da soja.

O que são nematoides fitoparasitas?

Vermes microscópicos capazes de parasitar as plantas, com prejuízo direto ao desenvolvimento e produtividade de todas as culturas, os nematoides fitoparasitas também causam dano indireto que favorece a entrada de fungos nas plantas.

Impossíveis de serem identificados a olho nu, os nematoides não podem ser erradicados uma vez que identificados no solo, o que torna o controle e o manejo imprescindíveis para evitá-los e, assim, manter o bom desenvolvimento, produtividade e rentabilidade da lavoura: que começam sempre por um solo saudável.

A pesquisa realizada sobre a distribuição e crescimento dos nematoides no Brasil percorreu todo o país durante 2021 e traz detalhes importantes sobre a problemática em todas as regiões, nos mais diversos cultivos e para todas as espécies encontradas.

Se o cenário permanecer como está, a expectativa é de que produtores brasileiros (contando todas as culturas) tenham um prejuízo somado de até R$ 870 bilhões em menos de 10 anos.

Situação grave no Sul, Centro-Oeste e Norte

Hoje, as regiões mais impactadas pela presença dos nematoides no solo são Sul, Centro-Oeste e Norte, em especial no Cerrado. Em alguns estados, os vermes estão presentes em mais de 99% das amostras. A espécie Pratylenchus ssp., por exemplo, é a mais identificada, chegando a mais de 75% das áreas analisadas. No mapa abaixo, é possível ter uma dimensão da situação atual.

Soja em alerta

Um dos dados mais expressivos apontados pela pesquisa é o prejuízo causado pela presença dos nematoides na soja. Perdas de R$ 374 bilhões em menos de 10 anos somente nesta cultura são previstas.

O resultado detalhado da pesquisa inédita será apresentado oficialmente no 37º Congresso Brasileiro de Nematologia, que acontece de 1° a 4 de agosto, em Ribeirão Preto.

Fonte: https://www.canalrural.com.br/