UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA

Transcrição

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA PROGRAMA NACIONAL DE PÓS-DOUTORADO - PNPD 2008 Universidade Federal de Goiás UFG SUSTENTABILIDADE EM SISTEMAS AGRÍCOLAS, MANEJO E DIVERSIDADE GENÉTICA DE FRUTÍFERAS NATIVAS NO CERRADO Prof a. Dr a.mara Rúbia da Rocha Coordenador do Programa de Pós-graduação em Agronomia GOIÂNIA, 2008

2 2 1. JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA O Cerrado é um extenso e rico bioma brasileiro. Em termos de área é superado apenas pela Floresta Amazônica (Ratter et al, 1997). Nos últimos anos o Cerrado vem se notabilizando não só pela riqueza de espécie que possui, mas principalmente pela completa descaracterização pela qual vem passando, motivada pelo extrativismo inadequado e expansão da fronteira agrícola. O Cerrado destaca-se entre os sistemas biogeográficos da América do Sul por possuir a maior variedade de frutos comestíveis (Barbosa & Schmiz, 1998), embora pouco explorados e com baixo nível de domesticação. Apesar do reconhecido potencial econômico de uma grande quantidade de frutíferas nativas, os conhecimentos científicos a respeito são ainda insipientes, dificultando a proposição de programas de conservação genética, manejo sustentado e domesticação. A ocorrência dessas espécies, muitas delas endêmicas, em um ecossistema altamente ameaçado como o Cerrado, justifica a necessidade de estudos para a conservação de espécies de interesse e do ecossistema como um todo. No estado de Goiás, algumas áreas remanescentes de Cerrado encontram-se protegidas em forma de Unidades de Conservação. Apesar de possuir legislação própria, que assegura a proteção da biodiversidade no seu interior, as Unidades de Conservação, por diversos motivos, nem sempre conseguem cumprir o seu objetivo. Entre as Unidades de Conservação protegidas por leis estaduais encontra-se o Parque Estadual da Serra Dourada. Apesar de estarem legalmente constituídas e com legislação ambiental específica, as unidades de conservação nem sempre cumprem com o seu principal objetivo que é garantir a integridade de áreas de elevado significado biológico. Isso acontece principalmente por falta de fiscalização e de manejo adequado, o que contribui para perda de biodiversidade interferindo na descaracterização da flora e fauna do Cerrado. Nesse contexto justifica-se qualquer esforço no sentido de se conhecer a representatividade e distribuição da variabilidade genética existente no Cerrado, bem como os impactos advindos do avanço da produção agrícola nesse ecossistema. Dentre os impactos, destacamos o uso indiscriminado de agroquímicos podendo causar contaminação dos alimentos, do ambiente e conseqüentemente comprometendo a qualidade de vida da população de forma direta, com o aumento do custo de produção dos alimentos e indireta com a seleção de populações de insetos aos agroquímicos utilizados.

3 3 Em função dos impactos causados pelos agroquímicos, estudos devem ser realizados objetivando minimizar os efeitos negativos desses agroquímicos e aumentar o uso de métodos de controle biológico de pragas, contribuindo para o aprimoramento das táticas do manejo integrado de pragas buscando a sustentabilidade do agroecossistema. O curso de Pós-Graduação em Agronomia, com suas linhas de pesquisa, oferecem enfoque especial aos diversos aspectos da agricultura desenvolvida na região do Cerrado brasileiro, incluindo estudos básicos e aplicados sobre este bioma. As pesquisas desenvolvidas e vinculadas ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia (PPGA) contribui, também, para a formação e qualificação de pessoal, haja vista que o programa encontra-se numa área geopolítica que envolve todo o Estado de Goiás, e Estados vizinhos como Tocantins, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, além do Distrito Federal. 2. OBJETIVOS GERAIS DA PROPOSTA I. Fortalecer o Programa de Pós-Graduação em Agronomia (PPGA) da UFG através da formação de recursos humanos para atuar no ensino e pesquisa; II. Absorver e integrar recém-doutores aos projetos de pesquisa, focando temas de relevante interesse científico para região do Cerrado goiano; III. Contribuir para reorientar a linha de pesquisa em frutas nativas do cerrado e manejo integrado de pragas, focando temas de relevante interesse científico; IV. Complementar a formação do recém doutor com a prática acadêmica em nível de graduação e pós-graduação com a equipe docente da EA-UFG; V. Reorientar e fortalecer as linhas de pesquisa em frutas nativas do cerrado e manejo integrado de pragas, focando temas de relevante interesse científico e que promova a agricultura sustentável no sistema de produção agrícola do Cerrado goiano. 3. METAS ESTABELECIDAS Formação de Recursos Humanos 1. Lecionar disciplinas da área de Produção Vegetal e Genética e Melhoramento de plantas, para graduação e pós-graduação da Escola de Agronomia da Universidade Federal de Goiás (EA/UFG); 2. Orientar estudantes de graduação no Estágio curricular obrigatório; 3. Co-orientar estudantes de iniciação científica e mestrado e doutorado.

4 4 Consolidação da área de concentração existente e criação de linhas de pesquisa 1. Colaboração em outros projetos que estão sendo realizados na EA/UFG; 2. Participação em reuniões, seminários e discussões juntamente com a equipe de professores da EA/UFG. Produção Intelectual 1. Elaboração de publicações científicas com os resultados obtidos: comunicações em eventos científicos e em periódicos especializados com corpo editorial. Resultados esperados e Impactos previstos 1 - Elaborar relatório parcial e final 2 - Divulgar os resultados (parciais e finais) obtidos no presente trabalho, em eventos nacionais 3 - Publicar artigos científicos em revistas especializadas, dentro das áreas de ação dos planos de trabalho contemplados nesse projeto INTRODUÇÃO Caracterização genética e agronômica de frutíferas nativas As frutíferas nativas do Cerrado são espécies de diversos gêneros e famílias que produzem frutos de interesse tanto para alimentação regional, quanto para industrialização. De acordo com Costa e Vieira (2004), pesquisas realizadas atestam as qualidades nutricionais das frutas nativas do Cerrado, as quais oferecem elevado valor nutricional, além de atrativos sensoriais como cor, sabor e aroma peculiares e intensos, ainda pouco explorados comercialmente. Segundo esses autores, em espécies como o buriti, cagaita, pequi e araticum são encontrados teores de vitaminas do complexo B equivalentes ou superiores aos encontrados em abacate, banana e goiaba. Nesse contexto, cabe ressaltar que as espécies frutíferas de um modo geral, constituem-se em importante alternativas para produtores rurais e agroindustriais, contribuindo para o desenvolvimento rural e ampliação de produtos alimentícios em função de seus elevados valores nutricionais, como fontes de vitaminas, sais minerais, proteínas e fibras. Annona crassiflora Mart. conhecido popularmente como araticunzeiro, é uma árvore frutífera amplamente distribuída pelo Cerrado brasileiro (Almeida et al., 1987). Apesar disso, e assim como acontece com outras espécies, está sob forte pressão e ameaça, uma vez que, devido ao extrativismo inadequado e à rápida expansão das fronteiras agrícolas no Cerrado,

5 5 muitas espécies nativas vêm sofrendo uma drástica redução em suas populações. Nessa perspectiva, uma alternativa sustentável é buscar a domesticação de espécies frutíferas nativas do Cerrado, notadamente aquelas que apresentam potencial alimentício, mercadológico e agroindustrial. Além disso, merece atenção especial para que suas populações possam ser utilizadas de maneira sustentável, garantindo assim a manutenção dessas populações por muitas gerações. Em qualquer processo visando a incorporação ao sistema produtivo de determinada espécie vegetal, é de fundamental importância a definição clara e nítida de fatores agronômicos como sistema de cruzamento, método de propagação, taxas de germinação, exigência de nutrientes, identificação e controle de pragas e doenças, entre outros. O araticum apresenta baixa taxa de frutificação (Ribeiro et al., 1981; Braga Filho, 2003) causado pela alta taxa de aborto de botões florais, a qual, segundo Braga Filho et al. (2005), é cerca de 50%. Em termos de produção de frutos aproveitáveis por planta de araticum, a média é de 2,97 (Braga filho 2003), o que inviabiliza sua exploração econômica. Sabendo-se que a A. crassiflora é espécie preferencialmente alógama (Braga Filho et al., 2005) e polinizada por besouros de hábito noturno (Gottsberger, 1989a,b), é razoável admitir que polinizações cruzadas manuais possam favorecer sua frutificação. Apesar da espécie não ser domesticada, a exploração econômica pode ser viável, desde que sejam resolvidos problemas técnicos para o estabelecimento da cultura (Chaves e Naves, 1998; Naves, 1999; Silva et al., 2001). Contudo, ainda faltam informações técnicas e científicas que possam dar subsídio ao cultivo racional e sustentável de A. crassiflora. A incorporação de novas tecnologias de análise genômica no melhoramento e conservação de espécies nativas, amplia a capacidade de geração de cultivares desejáveis. Entre estas tecnologias, os marcadores moleculares microssatélites (SSR), representam uma ferramenta poderosa para estimação de parâmetros genéticos de populações e para compreensão de padrões de variabilidade genética, estrutura populacional, sistema reprodutivo e fluxo gênico, particularmente através de testes de paternidade. Nos últimos anos, um grande número de estudos empregando análises de paternidade tem mostrado que polinizadores de espécies tropicais transferem pólen entre árvores, que estão distantes na maioria das vezes, centenas de metros (Hamrick & Murawsky, 1990). Uma bateria de primers SSR específicos para araticum já estão disponíveis para estudos genéticos (Pereira, 2007). A análise obtida destes dados, concomitante com a avaliação de caracteres morfológicos e agronômicos, permitem a estimação de componentes de variância genética aditiva, bem como coeficientes de herdabilidade para diversos

6 6 caracteres dos indivíduos adultos sob condições naturais, fornecendo importantes informações sobre o potencial para melhoramento genético (Ritland, 1996). O desenvolvimento de marcadores moleculares baseados no polimorfismo encontrado nos genomas de cloroplasto (cpdna), também tem tido grande importância no entendimento dos processos que determinam a estrutura genética e a variação entre e dentro de populações naturais. Tais marcadores têm sido úteis para indicar eventos demográficos, tais como bottlenecks, efeito fundador e deriva genética (Ennos et al., 1999; McCauley, 1994). Aprimoramento do Manejo integrado de pragas em culturas anuais do Cerrado O aumento do uso de inseticidas nos últimos anos nas diversas culturas agrícolas tem sido uma realidade no Brasil. Infelizmente, muito desse aumento não tem levado os níveis de dano em consideração o que tem representado um retrocesso no Manejo integrado de pragas (MIP) nos mais diferentes sistemas agrícolas (Bueno et al., 2007). Entre as culturas cultivadas na região Centro-Oeste do Brasil, as culturas da soja e cana-de-açúcar têm crescido muito nos últimos anos tendo, portanto, grande importância econômica no cenário regional, nacional e internacional. Sendo assim, essas culturas são excelentes modelos para pesquisas alternativas principalmente pelo fato de integrarem um sistema agrícola importante no Cerrado, pois a principal rotação de culturas utilizada na região engloba justamente a cana-de-açúcar (plantio semi-perene) e a soja (plantio anual) e estudos nesse sistema que visem minimizar os efeitos negativos dos inseticidas e aumentar o uso de métodos de controle biológico de pragas, buscando a sustentabilidade do agrossistema. Esse uso abusivo de agroquímicos dos últimos anos além de tem impacto negativo sobre os inimigos naturais, contribuindo para o desequilíbrio no agroecossistema, prejudicando o controle biológico natural de insetos-pragas por parasitóides, predadores e entomopatógenos, pode trazer outras conseqüências indesejáveis, como a ressurgência de pragas, seleção de populações de insetos resistentes aos inseticidas, além da contaminação do homem e do meio ambiente pelos químicos utilizados. Para o controle de insetos-pragas, diante desse quadro, deve-se optar por uma visão inter e multidisciplinar integrando-se diversos métodos de controle menos prejudiciais ao homem e ao Meio Ambiente. Nesse contexto, a adoção de táticas complementares para o êxito no controle de insetos-pragas pode ser incorporada no sistema, dentro da filosofia do Manejo Integrado de Pragas (MIP). Uma das táticas que tem mostrado bons resultados no controle de pragas, principalmente da Ordem Lepidoptera é a utilização do controle biológico aplicado, que apresenta alto potencial de sucesso, por meio de liberações de inimigos naturais

7 7 que podem reduzir a população das pragas para um nível inferior ao nível de dano econômico (Parra et al., 1987). Dentre os insetos utilizados em programas de controle biológico, os parasitóides de ovos do gênero Trichogramma (Hymenoptera: Trichogrammatidae) têm sido amplamente utilizados, devido à facilidade de sua criação em hospedeiros alternativos (Parra, 1997; Haji et al., 1998), além de sua agressividade no parasitismo de ovos dos insetos-praga (Botelho, 1997). Espécies da família Trichogrammatidae, em especial as do gênero Trichogramma, são representados por 200 espécies em todo o mundo, sendo 28 delas relatadas no Brasil (Parra & Zucchi, 2004). A área em que estes parasitóides são liberados atinge aproximadamente 16 milhões de hectares em diversos países, embora alguns autores refiram-se a 32 milhões de hectares com liberações de Trichogramma spp. (Parra & Zucchi, 2004). Outro parasitóide bastante utilizado em liberações massais principalmente para controle de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae) é a espécie Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae). C. flavipes tem apresentado maior sucesso em áreas em que as lagartas se encontram dentro dos colmos da cana, o que faz desse inimigo natural um eficiente agente de controle, pois dificilmente outra tática de manejo atinge a praga alojada dentro da planta. No ano de 1995, no estado de São Paulo, houve o emprego do controle biológico em 424 mil hectares de canaviais, enquanto o controle químico (inseticidas) foi utilizado em apenas cinco mil hectares em áreas de alta infestação com variedades suscetíveis (Perticarri, 2002). Embora o controle biológico seja de extrema importância, o controle químico ainda é indispensável em muitas situações. Os agroquímicos representam uma importante ferramenta para o produtor e têm papel significativo no sucesso da produção, no entanto, os produtos mais adequados para serem utilizados no MIP são aqueles que combinem um bom controle do alvo biológico com o mínimo de impacto sobre os inimigos naturais, sendo a integração de produtos químicos com o controle biológico, na maioria dos casos, crucial para o sucesso do MIP em qualquer cultura (Santos et al., 2007). Assim, o uso de agroquímicos seletivos associados ao controle biológico apresenta grande potencial de sucesso. Essa associação pode reduzir o uso crescente de inseticidas e a ocorrência de surtos de pragas antes consideradas secundárias, entretanto, estudos de laboratório e campo ainda precisam ser realizados para disponibilizar essa tecnologia.