O nitrogênio pode causar podridão-apical em tomate?

TomI19-06-2012 016

Em 2012 uma colega pesquisadora procurou o laboratório onde trabalho em busca de explicação e solução para um problema recorrente em uma linhagem de tomate sendo usada em cruzamentos em um programa de melhoramento. Apesar de ser promissora em outros aspectos, a linhagem apresentava uma alta susceptibilidade a uma desordem fisiológica conhecida como podridão apical dos frutos ou fundo-preto. É conhecimento comum de que a principal causa desta desordem seria a deficiência no nutriente cálcio, envolvido principalmente na formação das paredes celulares dos vegetais superiores. Depois de analisar a solução nutritiva utilizada pela equipe da pesquisadora na fertirrigação do tomateiro, chegamos à conclusão de que a concentração de cálcio utilizada estava adequada, a priori ficando descartada a hipótese de falta ou insuficiência daquele nutriente.

Pesquisando o que havia sido publicado sobre as possíveis causas da podridão apical notei que, apesar do que se tinha como unanimidade no meio produtivo, a pesquisa científica sobre o tema estava longe de ter certeza do papel exclusivo do cálcio como causa da podridão apical em tomate e outras solanáceas. Alguns trabalhos apontavam um possível papel também da forma de nitrogênio utilizada. O nitrogênio é o único nutriente essencial que pode ser absorvido tanto como cátion, na forma de amônio (NH4+), quanto como ânion, sob a forma de nitrato (NO3-). Muitos dos elementos químicos essenciais para as plantas são absorvidos na forma de íons, ou seja, na forma de elementos químicos com carga elétrica. Aqueles com carga elétrica negativa são chamados ânions, os que possuem carga positiva são os cátions. O nitrogênio é o único nutriente absorvido pelas plantas tanto como um cátion quanto como um ânion.

No interior das células, que é para onde vão os nutrientes, deve ser mantido um equilíbrio eletroquímico, ou seja, um equilíbrio entre a concentração de ânions e cátions. Existem interações, sinergísticas e antagônicas, entre alguns nutrientes. Nas interações sinergísticas, a absorção de determinado elemento pode favorecer a absorção de outro, como tem sido observado entre K+ e Cl– em algumas espécies. Por outro lado, nas interações antagônicas, a absorção de determinada forma de um nutriente pode dificultar ou mesmo impedir a absorção de algum outro nutriente. Muito conhecida entre os técnicos que lidam com tomate é a interação antagônica que existe entre a forma amoniacal do nitrogênio (NH4+) e o cálcio (Ca2+). Como se pode observar, ambas as formas são catiônicas.

Como o cálcio é absorvido pelas plantas na forma do cátion Ca2+, pode haver uma relação de antagonismo entre a absorção do cálcio e do nitrogênio na forma de amônio, que também é um cátion. Uma relação de antagonismo entre dois nutrientes significa que a absorção ou mesmo a presença excessiva de um nutriente atrapalha a absorção ou o uso pela planta de outro nutriente. Tendo em vista que não havia indícios de deficiência de cálcio causando o problema de podridão apical na linhagem de tomate em questão, partimos da hipótese que a forma de nitrogênio usada na fertirrigação afetaria a incidência de podridão apical dos frutos do tomateiro, pelas razões delineadas acima ou por outras.

No experimento conduzido testamos várias proporções de nitrato e amônio na solução nutritiva e observamos que a presença do amônio em determinadas proporções realmente aumentou a incidência de fundo-preto nos frutos da variedade de tomate avaliada e mesmo diminuiu o peso dos frutos que não apresentaram a desordem, impactando negativamente a produção e deixando claro que as variedades de tomate susceptíveis ao fundo-preto ou podridão apical devem ser adubadas ou fertirrigadas com fertilizantes que contenham a forma nítrica do nitrogênio, como nitrato de cálcio e nitrato de potássio. Os resultados desta pesquisa foram relatados na publicação “Componentes de produção e incidência de podridão apical em frutos de tomateiro cultivado em fibra de coco e fertirrigado com diferentes proporções de amônio (N-NH4+) e nitrato (N-NO3-)”, a qual pode ser acessada e baixada gratuitamente no link https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/186832/1/BPD-161.pdf.

Bananas, batatas fritas e a ditadura da aparência

Foto: Italo M. R. Guedes

Foto: Italo M. R. Guedes

A produção agrícola é muito mais complexa do que imaginam os consumidores finais, com razão preocupados em obter alimentos livres de resíduos de agrotóxicos e outras impurezas que comprometem a qualidade e segurança dos alimentos. Darei alguns exemplos desta complexidade e tentarei deixar claro como as próprias preferências dos consumidores levam muitas vezes ao uso excessivo de agrotóxicos pelos agricultores.

Vejamos o caso da banana. A principal doença dessa espécie deve ser o Mal de Sigatoka, ou Sigatoka Amarela, causada pelo fungo Mycosphaerella musicola, forma perfeita ou sexuada do Pseudocercospora musae. Uma forma interessante de se controlar a doença sem a utilização de agrotóxicos seria o plantio de variedades resistentes à doença. Mas a solução não é tão simples. Não basta ao produtor decidir plantar uma variedade resistente, sem outras considerações. É necessário ter alguma garantia de que os frutos produzidos serão comprados. “Isto é fácil”, dirá o consumidor ingênuo, “é só ele dizer que não usou agrotóxico”. Não é assim tão simples.

Para a comercialização de qualquer produto agrícola, deve haver uma aceitação comercial da variedade escolhida, mas o consumidor é em geral conservador e “exigente” e não há garantia de que a aparência ou o sabor de uma nova variedade, por resistente e “ecologicamente correta que seja, agradará a proverbial dona de casa. Já deve ser lugar comum a recomendação de que se dê preferência por hortaliças e frutos com lesões causadas por insetos porque provavelmente receberam menos agrotóxicos. Os consumidores, no entanto, preferem frutos de aparência impecável, mesmo que essa aparência tenha sido conseguida à custa de doses enormes de produtos biocidas. A ditadura da aparência é um grande problema.

A batatinha comum, certamente a hortaliça mais consumida mundialmente, sofre no Brasil de uma doença chamada sarna comum, causada por bactérias do gênero Streptomyces, que não apresenta risco algum à saúde humana. Os sintomas mais comuns da sarna são lesões superficiais na casca da batatinha. Interessantemente, esta doença não afeta nem a produtividade nem a qualidade da batata – afeta sua aparência apenas. Por afetar a aparência, no entanto, sua aceitação comercial é grandemente reduzida e sua presença significa prejuízo sério para o produtor. A utilização de variedades resistentes, neste caso, é problemática pela escassez de variedades altamente resistentes e pela inexistência de variedades imunes. Claro, há práticas de manejo integrado que podem minimizar a incidência da doença, como o controle biológico, o manejo adequado da irrigação… Mas o que quero dizer é que uma situação difícil é criada por causa da ditadura da boa aparência.

Este conservadorismo em relação à aparência pode trazer prejuízos também em termos de variedade de escolha para o consumidor. Um grande problema enfrentado por cozinheiros é a produção de batatas fritas. Ao contrário do que propala o conhecimento comum, não é uma técnica específica que permite a confecção de batatas fritas sequinhas, sem encharcamento por óleo, como se vê em grandes redes de fast-food. Na verdade, há variedades específicas para a confecção de batatas fritas, com teor de água e de sólidos solúveis adequados à fritura e que naturalmente impedem o encharcamento. Um exemplo é a variedade holandesa Atlantic. Sei de pelo menos uma tentativa de se introduzir esta variedade no mercado paulista – tentativa falhada porque a cor da casca desta variedade não agradou o consumidor. De São Paulo para cima, as variedades de batata de casca rosada, adequadas para se fritar, como a Atlantic e a BRS Ana, não são bem aceitas pelos consumidores. Não há nenhuma outra razão para a não aceitação que não uma antipatia estética. Absurdo mas verdadeiro.

O consumidor, como já disse, está certo em exigir alimentos de qualidade. Mas exigir apenas, sem que se ofereça uma contrapartida mínima é cômodo e errado. É necessário buscar-se informações sobre o que realmente significa qualidade para que não se criem padrões absurdos de consumo baseados em pressupostos falsos, como o de que aparência significa invariavelmente qualidade. Parece-me claro que o consumidor tem, em muitos casos, um considerável grau de culpa pela utilização excessiva de agrotóxicos em frutos e hortaliças e pela menor variedade nos alimentos consumidos.

Fazendas verticais, rooftop farming, Z-farming… Há lugar para isso no Brasil?

Experimento de agricultura em ambiente controlado na Embrapa Hortaliças. Foto: Italo M. R. Guedes

Experimento de agricultura em ambiente controlado na Embrapa Hortaliças. Foto: Italo M. R. Guedes

Já é proverbial dizer-se que há abundância de terras no Brasil. A extensão territorial e a diversidade climáticas são sempre citadas quando se explica o sucesso da agricultura em nosso país. Se não falta espaço, por que a insistência em se estudar a viabilidade desse novo tipo de produção high-tech? Soluções como as fazendas verticais, a agricultura de teto e outras práticas do que se está chamando de “Z-farming” (z de zero, já que se usa zero de terras agrícolas) ou “agricultura indoors” não seriam mais apropriadas para países em que há escassez de terras, como Japão e Coreia? Não é bem assim. Resumidamente, sim, nós temos e continuaremos tendo muita terra, mas cada vez temos e teremos menos clima.

Por uma série de razões, a produção de hortaliças normalmente é feita próxima a centros urbanos, no que se convenciona chamar de cinturões verdes. Com o crescimento urbano desordenado, essas áreas de grande importância para o abastecimento das cidades têm sido invadidas pela especulação imobiliária, pelos loteamentos para a construção de condomínios, para a ocupação por indústrias. Um exemplo claro disso está nesse momento mesmo ocorrendo na zona rural de uma pequena cidade próxima a Manaus, na margem esquerda do Rio Solimões. A cidade de Iranduba foi durante um bom tempo um polo de produção de hortaliças responsável por boa parte do abastecimento de Manaus, contribuindo para a economia local e diminuindo a dependência por produtos vindos de outras regiões do país. Com a construção da Ponte Rio Negro, inaugurada em 2011, um número grande do que já foram propriedades produtivas está se transformando em empreendimentos imobiliários, afastando a produção de hortaliças.

O fato de as hortaliças serem produtos frágeis e facilmente perecíveis é uma das principais razões por que os plantios de hortaliças se localizam próximos aos centros de consumo. Ainda assim, as estimativas de perdas após a colheita para alguns produtos hortícolas se aproximam dos 50%, um número verdadeiramente assustador. O transporte inadequado por estradas de má qualidade é uma das principais causas de perdas. Os cinturões verdes ao redor dos centros urbanos já prenunciam a importância da aproximação dos centros produtores e da população consumidora, mas esse modelo mesmo talvez já esteja esgotado e claramente ameaçado. A tendência que começa a se desenhar não é mais de mera aproximação entre produção e consumo, mas de fusão – a utilização de espaços urbanos ociosos para a produção high-tech de alimentos, a produção agrícola utilizando-se zero hectare de terra, fazendas verticais, plant factories, crop boxes, indoor farming, agricultura de teto, z-farming. Quem guiará essa nova revolução?

Quando a agricultura brasileira começou a se modernizar, há cerca de 40 anos, a produção agropecuária do Brasil Central ocorria não no alto das chapadas, mas na “quebra” do relevo, nas áreas de desmonte das chapadas, onde o processo erosivo expunha o material de origem e permitia a ocorrência de solos um pouco mais férteis. O topo das chapadas planas, que hoje identificamos como o “Cerrado”, era mato, terra inculta e imprópria à agricultura. O grande avanço da agricultura brasileira não veio da insistência em se cultivar nas áreas tradicionais, não veio sequer da tentativa de modernizar a agricultura nessas áreas. O avanço veio literalmente de olhar para cima, para as chapadas planas com solos ácidos até então imprestáveis e pensar que aquilo poderia se tornar a nova fronteira agrícola do país.

A nova proposta para a horticultura protegida pretende ter o mesmo olhar disruptivo. O avanço não virá da tentativa já repetida de tornar estruturas mal-adaptadas ao clima tropical mais produtivas ao tentar melhorar esse ou aquele aspecto, mas de modificar completamente o que se considera agricultura protegida, claramente com um olhar para o futuro. De forma semelhante, assim como o Brasil hoje começa a exportar o know-how ganho em mais de quarenta anos de pesquisa em cultivo agrícola nas chapadas planas e ácidas antes coberta pela vegetação de cerrado, o know-how a ser ganho pela pesquisa em agricultura em ambiente protegido e controlado servirá não apenas para impulsionar a horticultura brasileira, mas para avançar a exportação de tecnologia agrícola nacional. Os compradores dessa nova tecnologia não seriam apenas os produtores agrícolas tradicionais ou países em desenvolvimento lutando contra a fome, e sim jovens empreendedores de perfil urbano e atraídos pela alta tecnologia e suas start-ups, cientes das oportunidades que se abrirão na produção de alimentos para um mundo super-povoado e de clima mudado e imprevisível.

A proposta não é da migração de toda a produção agrícola para esse tipo de estrutura, mas da produção de hortaliças, frutíferas e plantas ornamentais. A maior disponibilidade destes produtos de alta qualidade no ambiente urbano pode inclusive significar, no longo prazo, preços mais acessíveis e aumento de consumo. O uso intensivo de tecnologia permitirá sem dúvida produtividades ainda maiores em áreas muito pequenas que produzirão tanto ou mais que áreas muito maiores em campo aberto. Apenas para se ter uma ideia, com a produtividade hoje alcançada pelo tomateiro em algumas áreas de cultivo protegido tradicional em estufa no mundo, uma área de 800 metros quadrados de estufa poderia produzir o mesmo que 10 mil metros quadrados em campo aberto. É uma economia tremenda de terra, de nutrientes e de água, utilizando-se muito menos agrotóxicos.

Uma questão por vezes considerada com menor atenção é a da sucessão nas propriedades rurais. A população de produtores rurais envelhece porque os jovens migram para as cidades. Há um bom tempo escrevi um texto que discutia o fato de que a agricultura deixa de atrair os mais jovens porque ainda identificamos a atividade agropecuária com o uso  de tecnologias hoje consideradas primitivas, como enxadas, foices e arados. A agricultura em ambientes protegidos e controlados vem desconstruir completamente essa impressão e atrair cada vez mais os jovens para atividades de produção de alimentos. Em primeiro lugar será uma atividade econômica urbana e por último e não menos importante, será uma agricultura cercada e imersa em tecnologia.

Desde estruturas plásticas protegendo fisicamente os cultivos até barras de fertirrigação automatizadas, controladas por aplicativos a partir de smartphones de técnicos e produtores. Abertura automática de janelas laterais e zenitais controladas por sensores de temperatura e luminosidade. Sensores de condutividade elétrica nos substratos determinando automaticamente quando e quanto das soluções nutritivas será aplicado. Drones sobrevoando os cultivos para identificar a ocorrência de pragas, doenças ou deficiências minerais. Lâmpadas LED em cores que maximizarão a eficiência fotossintética funcionando com energia fotovoltaica. Uma agricultura para um tipo novo de agricultor e para um novo mundo. O Brasil não poderá ficar de fora dessa revolução.

Por que agricultura em ambiente protegido no Brasil?

Produção de tomate sem solo.

Produção de tomate sem solo.

Crescemos acostumados a ouvir que a vocação agrícola do Brasil se deve majoritariamente à abundância de terra e ao clima tropical propício a uma agricultura altamente produtiva. Apesar da pressão da expansão urbana e das mudanças climáticas, há muita verdade naquela afirmação. O fato de o Brasil ser hoje considerado uma superpotência agrícola produtora de grão se deve sem dúvida à grande quantidade de terras agricultáveis (e mecanizáveis) e à diversidade climática do país, associados ao desenvolvimento e à adoção de tecnologias e práticas agrícolas avançadas. Estranha, à primeira vista, que apesar de tudo isso cresça cada vez mais a área de agricultura sob ambiente protegido no Brasil, hoje estimada em mais de 30 mil hectares, principalmente ao redor de grandes centros urbanos.

O cultivo de hortaliças, plantas ornamentais e algumas frutíferas sob ambiente protegido (estufas, túneis altos e túneis baixos) vem em resposta a determinadas especificidades que as fazem muito diferentes das espécies produtoras de grãos que são hoje cultivadas em grandes extensões de terra Brasil afora. Para se ter uma ideia, a área sob cultivo de hortaliças no Brasil, anualmente, tem girado em torno dos 900 mil hectares. Em comparação, apenas a área cultivada com soja na safra 2016/2017 foi de quase 34 milhões de hectares, quase 35 vezes maior do que a área cultivada com hortaliças. Por outro lado, enquanto a produtividade da soja está em 3,3 toneladas por hectare, a produtividade de tomate para consumo in natura já se aproxima de 100 toneladas por hectare.

Uma outra diferença fundamental entre a produção de hortaliças e a produção de grãos é que o consumidor tradicionalmente compra hortaliças “com os olhos”, baseado na aparência. Pouco importa se o produtor consiga 100 ou 200 toneladas de tomate em um hectare. Estas 100 ou 200 toneladas deve ter a aparência, o tamanho, a cor exigidos pelo consumidor. A hortaliça visualmente perfeita exigida pelo mercado é difícil de ser produzida. A aparência pode ser prejudicada por pragas, pela insolação excessiva, por doenças, pelo excesso de chuva. O aumento da frequência de fenômenos climáticos severos tem tido um papel considerável no aumento de dificuldade de obtenção da hortaliça perfeita. Entra em cena o cultivo protegido.

A adoção das práticas de cultivo protegido é um passo à frente na tendência de controlar as variáveis ambientais e se proteger do acaso visando a otimização e maximização da produção agrícola. Além das questões climáticas e comerciais, o plantio de hortaliças em ambientes protegidos pode evitar ataques de pragas e patógenos, reduzindo a aplicação de produtos químicos biocidas, embora no cultivo em solo a incidência de doenças possa ainda ser um problema se práticas culturais tais como a rotação de culturas não forem convenientemente adotadas.

A agricultura protegida surgiu no Norte da Europa para que as famílias ricas pudessem ter frutas e hortaliças frescas nos períodos frígidos de inverno. A expansão do cultivo em ambiente protegido para as regiões tropicais foi possível pelo surgimento do plástico, principalmente do polietileno de baixa densidade, sintetizado pela primeira vez na década de 40 do século XX. Como surgiu no frio norte da Europa, o material utilizado nas primeiras estufas era o vidro, menos permeável à radiação infravermelha responsável pela criação do efeito estufa que permitia o cultivo de hortaliças e frutas durante os meses mais frios, o que era impraticável em campo aberto. O efeito estufa causado pelo plástico é menos intenso, além do material ser mais versátil e barato. Nas regiões tropicais, como o Brasil, o cultivo protegido foi adotado visando principalmente proteger as culturas do excesso de chuva, das pragas e doenças. É um sistema de cultivo cuja implantação é relativamente cara, de forma que os cultivos adotados devem ser mais produtivos e rentáveis, como as hortaliças.

Embora o plástico retenha menos calor que o vidro, o grande desafio da agricultura protegida nos trópicos é o controle de temperaturas muito altas que afetem a produção e a qualidade dos produtos. Diversas técnicas têm sido testadas ao longo dos anos: plásticos de diferentes composições e características físicas, telas aluminizadas, maiores alturas de pé-direito, nebulização, cortinas laterais retráteis, nebulização. A utilização mais intensa de tecnologias mais eficientes esbarra na perspectiva de aumento no custo de produção. O consumo médio de hortaliças pelo brasileiro ainda é muito baixo e o temor é que hortaliças mais caras em razão de maiores custos de produção diminuam ainda mais o consumo.

Além da proteção contra chuva, ventos e insolação, o cultivo sob ambiente protegido pode oferecer também uma proteção física contra a incidência de insetos e outros artrópodes-praga e contra microrganismos causadores de doenças de plantas. Hoje em dia tem sido comum perdas de produção em razão de viroses transmitidas por insetos sugadores como mosca-branca, pulgões e tripes. O uso de telas especiais que impedem a entrada destes insetos na lavoura protegida pode reduzir consideravelmente o uso de agrotóxicos, proporcionando hortaliças mais seguras para o consumo. Tem aumentado também a utilização de práticas alternativas de controle de pragas e doenças, como o uso de armadilhas, o controle biológico e o manejo integrado.

Por outro lado, o manejo inadequado da agricultura protegida pode trazer problemas graves com potencial de inviabilizar a produção. O uso inadequado de implementos agrícolas, a compra de mudas sem procedência garantida, por exemplo, tem aumentado a incidência de nematoides em solos de cultivo protegido, problema para o qual há poucos tratamentos além do uso de variedades resistentes. Problema semelhante tem ocorrido pelo uso contínuo de uma mesma espécie, muitas vezes de uma mesma variedade, sem nenhum tipo de rotação de culturas, com acúmulo principalmente de doenças de solo e acúmulo de nutrientes.

A utilização de técnicas de irrigação localizada, como o gotejamento ou a microaspersão, associadas com a aplicação de adubos de alta solubilidade através da própria irrigação, técnica chamada de fertirrigação, tem permitido altas produtividades com um uso muito mais eficiente de insumos, principalmente água e nutrientes. Por serem insumos caros, é indispensável que o produtor conheça as características físicas e químicas dos solos, bem como as necessidades hídricas e nutricionais das espécies cultivadas, para evitar a ocorrência de problemas de difícil resolução como a salinização e o adensamento dos solos.

O acúmulo de problemas de solo em razão de práticas inadequadas de manejo tem levado muitos produtores a optarem  por técnicas de cultivo sem solo, como a hidroponia e a semi-hidroponia (cultivo em substratos como perlita, fibra de coco, areia, entre outros). Neste tipo de cultivo, as plantas são ao mesmo tempo hidratadas e nutridas por meio de soluções nutritivas contendo todos os nutrientes essenciais em concentrações suficientes para o desenvolvimento normal. Estas soluções devem ter sua acidez e sua condutividade elétrica periodicamente monitoradas para garantir que os nutrientes estejam nas concentrações e formas adequadas para que as plantas os possam absorver. Esses sistemas exigem que o produtor se prepare, indo além da mera execução de práticas agrícolas convencionais.

Entre as principais vantagens do cultivo hidropônico, destacam-se: ciclos de produção mais curtos; possibilidade de uso do espaço vertical na casa de vegetação; maior produtividade; menor necessidade de mão de obra; menores riscos de salinização do meio de cultivo; menores riscos de poluição do lençol freático; menor incidência de doenças e pragas. Algumas dessas vantagens advém da adoção do cultivo protegido em si, outras do uso da hidroponia.

O cultivo protegido não é milagroso: o investimento inicial é alto; há necessidade de conhecimento técnico multidisciplinar. Se não for feito profissionalmente, os problemas aparecem rapidamente (em torno de 3 anos) e sua resolução pode ser difícil e cara. Os segredos para o cultivo protegido são planejamento e manejo. O resultado é a intensificação sustentável da produção e rentabilidade para o produtor.

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