Conheça os "macrobiológicos" que trabalham pela produção agrícola (por CropLife)

Os organismos macrobiológicos, dentro do universo do controle biológico, são identificados como seres vivos que desempenham um papel de parasita ou predador em relação a uma praga agrícola. Diferentemente dos microrganismos, fazem parte dos macrobiológicos os organismos que podem ser vistos sem o auxílio de microscópio. Também são chamados de macrorganismos. 

Na legislação brasileira os macrorganismos são referidos como agentes biológicos de controle, englobando os insetos, ácaros e nematoides, a partir desses organismos podem ser desenvolvidos diversos produtos biológicos que podem auxiliar no equilíbrio ecológico da lavoura. Por serem organismos já adaptados à natureza, não são esperados riscos toxicológicos ao meio ambiente e seres humanos. 

Com isso, o emprego de produtos biológicos desenvolvidos a partir de macrobiológicos traz benefícios para a produção de alimentos e sustentabilidade do meio ambiente.

Macrobiológicos, um breve histórico

A utilização de macrorganismos é reconhecida como uma das primeiras práticas de controle biológico no campo. Há 3 000 mil anos, agricultores chineses utilizavam ninhos de formigas da espécie Oecophylla smaragdina para protegerem as laranjeiras contra outros insetos-pragas, como as lagartas.

Um exemplo de controle que se estabelece por meio da predação (identificado em organismos no qual um deles se alimenta do outro com benefício para o predador em relação à presa).

Controle biológico faz parte do futuro da agricultura

SAIBA MAIS

O emprego da joaninha predadora Rodolia cardinalis Mulsant para controle da cochonilha australiana, Icerya purchasi Maskell (pulgão-branco), é considerado um marco identificado como um “produto biológico” altamente eficiente e sustentável. 

A predação é o comportamento dos macrorganismos mais fácil de ser observado e compreendido. Por isso, é adotado há mais tempo no manejo de pragas. No entanto, os macrobiológicos também são conhecidos pelo comportamento de parasitismo, mecanismo que foi identificado mais tardiamente na história dos produtos biológicos. Foi reconhecido, compreendido e aplicado em 1700.

Os insetos parasitoides são aqueles que vivem como parasitas durante a fase de desenvolvimento larval, sendo os adultos de vida livre. As larvas vivem associadas aos hospedeiros externamente ou internamente consumindo seus tecidos e nutrientes. Para completar seu ciclo vital, cada parasitoide utiliza um único hospedeiro, o qual, como resultado do processo, morre.

No Brasil, os primeiros macrorganismos a serem utilizados como ferramentas de controle biológico foram as vespas Encarsia berlesei e Aphelinus mali, capazes de parasitar a cochonilha-do-pessegueiro e o pulgão-da-macieira. Ambos os agentes biológicos foram eficientes no controle dessas pragas na década de 1920.

Agora que você conheceu os primeiros organismos macrobiológicos utilizados de forma efetiva na agricultura e seus principais modos de ação (predadores e parasitas), vamos conhecer os principais produtos biológicos desenvolvidos a partir de macrorganismos e que são utilizados nos dias de hoje. 

Agentes biológicos, interações da natureza levadas para a agricultura moderna

LEIA TAMBÉM

Pesquisa e desenvolvimento de macrobiológicos

Na maioria das vezes, os agentes biológicos de controle são identificados na própria lavoura agindo sobre alguma praga. No entanto, para que um produto biológico seja realmente eficiente, é necessário que a biologia do macrobiológico seja completamente estudada.

Seja para  realizar a multiplicação, em grande escala, desses organismos em laboratório, como para identificar o momento mais adequado  e a melhor forma de liberação desses macrorganismos no campo.

Como são produzidos os biodefensivos de base microbiológica

LEIA TAMBÉM

Esse padrão ouro é alcançado por meio de pesquisas científicas, onde são selecionados aqueles macrorganismos mais eficientes para o controle populacional do organismo alvo. As principais etapas desse desenvolvimento incluem: 

• Coleta do organismo a ser pesquisado; 

• Caracterização e identificação precisas;

• Estudo do ciclo de vida;

• Registro do macrorganismo;

• Estabelecimento de protocolo para multiplicação; 

• Avaliações in vitro,

• Desenvolvimento de tecnologia para liberação no campo; 

• Avaliações no campo;

• Registro do produto biológico a ser comercializado.

O produto biológico deve conter dados referentes à praticabilidade da tecnologia proposta, tais como número de indivíduos, melhores condições ambientais para aplicação, forma de liberação, indicação da cultura e do(s) alvo(s) biológico(s).

Cada vez mais as empresas têm investindo em tecnologias de criação e comercialização em larga escala desses agentes. A perspectiva é de que a produção se tornará cada vez menos onerosa. Até setembro de 2020, existiam no Brasil quinze macrorganismos registrados no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), que são utilizados na composição de sessenta e cinco produtos biológicos no país. 

Conheça os protagonistas dos produtos biológicos disponíveis no Brasil

LEIA TAMBÉM

Entre os macrobiológicos registrados no Brasil, oito são insetos, quatro são ácaros e três são nematoides. 

Insetos, conheça os produtos biológicos

Os insetos constituem o grupo de organismos com maior número de espécies existentes, com mais de 750 mil espécies descritas. Muitas pessoas são aterrorizadas por esses organismos. Afinal, quem nunca se irritou com a presença de moscas e mosquitos? 

No entanto, vale lembrar que esses macrorganismos também são responsáveis pela polinização de muitas plantas. Agora você irá conhecer os oito insetos que ajudam os agricultores brasileiros a produzirem alimentos.

Os produtos biológicos de maior sucesso utilizados na agricultura brasileira são aqueles desenvolvidos com os parasitoides Cotesia flavipes e Trichogramma galloi para o controle da principal praga da cana-de-açúcar, a broca-da-cana. Esses produtos são empregados em mais da metade da área plantada com cana-de-açúcar no Brasil.

Ambos os insetos são vespas que parasitam diferentes estágios da broca. Enquanto C. flavipes coloca seus ovos no interior da lagarta, a T. galloi deposita seus ovos dentro dos próprios ovos da praga alvo. Ao eclodirem dentro da lagarta ou do ovo da broca da cana, as larvas das vespas a matam. Assim, o produtor controla a lagarta em dois estágios diferentes do seu ciclo de vida: lagarta e ovo.

As joaninhas são famosos predadores utilizados como controle biológico de pragas. No Brasil, desde 2016 insetos vivos da espécie Cryptolaemus montrouzieri são comercializados e utilizados no controle de uma praga conhecida como cochonilha rosada e que causa danos em diversas plantas frutíferas e ornamentais. 

Outro produto biológico bastante interessante é o desenvolvido com a mosca Ceratitis capitata, uma importante praga de plantas frutíferas como manga, uva, laranja, maçã e muitas outras. Para desenvolver esse biodefensivo, os pesquisadores brasileiros utilizaram radiação para esterilizar os machos. O macho estéril, quando liberado nos pomares copulam com a fêmea selvagem que não irá produzir descendentes, diminuindo assim a praga no campo.

Ácaros, conheça os produtos biológicos

Os ácaros podem ser pequenos em tamanho, não ultrapassam 0,5 mm, mas são grandes em diversidade. Esses aracnídeos estão presentes em praticamente todos os ambientes terrestres e alguns aquáticos. Apresentam hábitos alimentares diversos, enquanto algumas espécies se alimentam de materiais vegetais (fitófagos), outras são predadoras e se alimentam de ácaros fitófagos e pequenos insetos.

O emprego desses macrorganismos como agentes de controle biológico teve início na década de 1960. Veja na tabela os quatro ácaros presentes em produtos biológicos disponíveis no Brasil:

Com exceção de Stratiolaelaps scimitus, os ácaros presentes em produtos biológicos registrados no Brasil são da família Phytoseiidae. Também chamados de fitoseídeos, esses ácaros costumam ser maiores que outros ácaros que vivem nas plantas e se movimentam de forma mais rápida, sendo excelentes predadores. Esses macrorganismos têm sido produzidos e comercializados, principalmente para o controle do ácaro rajado.

Uma grande vantagem desses agentes biológicos de controle é a sua alta resistência a defensivos químicos, permitindo sua liberação em campo mesmo quando esses produtos precisam ser usados para o controle de outros organismos.

O agente macrobiológico S. scimitus é a única espécie de ácaro predador da família Laelapidae disponível no Brasil. Esse macrorganismo foi identificado na década de 2000 e em 2015 um produto biológico para controle da mosca-dos-fungos estava disponível para os produtores de cogumelos. 

Nematoides, conheça os produtos biológicos

Os nematoides são vermes de tamanhos bastante variáveis e geralmente abundantes no solo e na água. Em sua maioria são organismos de vida livre. No entanto, muitas espécies são parasitas de animais e causam doenças em plantas e animais.

O estudo desses macrorganismos como agentes de controle biológico é recente. No Brasil, a descrição do primeiro nematoide com características benéficas na agricultura data de 1927, já os testes com esses organismos em campo são de 1986. A formação de grupos engajados no desenvolvimento de produtos biológicos a partir de nematoides aconteceu após 2002. 

Os nematoides benéficos utilizados no controle biológico de pragas agrícolas também são chamados de nematoides entomopatogênicos (NEPs). São assim chamados porque causam doenças e a morte dos insetos e outros hospedeiros. Atualmente existem um pouco mais de 100 espécies de NEPs identificadas e descritas por pesquisadores. No Brasil, três são utilizadas em produtos biológicos já disponíveis aos agricultores.

O uso desses macrobiológicos tem garantido sucesso no controle de importantes pragas pelo mundo, no Brasil o potencial desses produtos não é diferente. O primeiro a ser registrado no país foi o Steinernema puertoricense, em 2009, para o controle do bicudo-da-cana-de-açúcar. Esse nematoide entomopatogênico é capaz de infectar a praga alvo e causar sua morte em um período de 24 a 48 horas.

O registro de Deladenus siricidicola e Heterorhabditis bacteriophora e posterior desenvolvimento de produto biológico aconteceu, respectivamente, em 2018 e 2019. Esses macrorganismos também agem infectando as pragas alvo. D. siricidicola causa esterilidade em fêmeas infectadas e auxilia na redução da população da praga. H. bacteriophora é um parasita obrigatório de insetos, levando o hospedeiro a morte quando infectado.

Produção agrícola com macrobiológicos 

O principal desafio dos produtos biológicos que utilizam macrorganismos é o desenvolvimento de técnicas e o custo para criação desses organismos em larga escala, nesse caso a especificidade do agente controlador muitas vezes dificulta a sua produção e eleva o custo do produto.

No entanto, as vantagens desses produtos biológicos são enormes. Os insetos e ácaros, por exemplo, apresentam alta capacidade de adaptação aos mais diversos sistemas agrícolas e suas formas de manejo. A sua especificidade é uma característica desejada, pois os tornas mais efetivos e previsíveis no campo, reduzindo o risco de impacto na fauna nativa.

Por outro lado, os nematoides entomopatogênicos são capazes de infectar e eliminar dezenas de espécies de insetos. Esse macrorganismos são mais fáceis e baratos de se produzir em laboratório, podem ser armazenados por mais tempo e a sua forma de aplicação é mais próxima aquelas já utilizadas no campo – por meio de pulverização ou irrigação. 

De forma geral, os macrorganismos selecionados para atuarem no campo apresentam alta taxa de sobrevivência, longevidade, rápido desenvolvimento e com elevada taxa de reprodução. Características que fazem o produto biológico ser efetivo por longos períodos no campo.

Todas essas características somadas a compatibilidade com defensivos químicos e outros biodefensivos, fazem dos macrobiológicos excelentes opções para constituírem o manejo integrado de pragas. 

Principais fontes:

Agrofit. Disponível em: https://agrofit.agricultura.gov.br/agrofit_cons/principal_agrofit_cons. Acesso em: 19/06/2020.

Fontes, E. M. G. e Valadares-Inglis, M. C. Controle biológico de pragas da agricultura. 1. ed. Brasília: Embrapa, 2020.

MAPA. Resumo de Registro de Agrotóxicos, Componentes e Afins. Brasília, setembro, 2020.

Wyckhuys, K. A. G. Biological control of an agricultural pest protects tropical forests. Nature, 2019. 

Notícia: Novos produtos biológicos aprovados no Brasil

Aprovação de novos produtos biológicos de controle (PBC) são importantes pois aumentam a oferta de novas tecnologias e também a concorrência de mercado, o que resulta em um comércio mais justo e em menores custos de produção para a agricultura brasileira.

O número de biodefensivos disponíveis para os agricultores brasileiros mais do que dobrou nos últimos três anos. O ano de 2020 ainda não acabou e a quantidade de produtos biológicos aprovados chegou a 56, superando todos os anos anteriores.

Uma característica bastante associada ao aumento de adoção desses produtos, é que a maioria dos PBCs não deixam resíduos, atendendo às exigências dos mercados consumidores em relação aos resíduos nos alimentos.

Promoção do setor de biológicos no Brasil

Uma característica predominante na pesquisa, desenvolvimento e adoção de produtos biológicos nas lavouras brasileiras é a conexão entre instituições de pesquisa públicas, empresas privadas e agricultores. Esses recebem todo apoio técnico necessário para utilizar de forma adequada e eficiente as novas tecnologias.

Um exemplo é a SPARCBio – São Paulo Advanced Research Center for Biological Control – com sede em Piracicaba, SP. Inaugurado em 2020, o instituto é fruto da parceria entre a iniciativa privada, a ESALQ – Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz e a FAPESP – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo.

Conversamos com a vice-diretora executiva do SPARCBio, Renata Morelli. Saiba mais em: Excelência a serviço da pesquisa de produtos biológicos

Dessa forma, o setor de biológicos também é responsável por gerar empregos e incentivos à formação de recursos humanos altamente qualificados. Para garantir apoio e incentivar o contínuo progresso e adoção de defensivos biológicos no Brasil, o governo instaurou o Programa Nacional de Bioinsumos (PNB).

Com isso, espera-se que o número de registros, de novos produtos biológicos, bata recordes a cada ano.

A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) é responsável por manter bancos de germoplasma dedicados à preservação e caracterização de organismos de controle biológico e promotores de crescimento de plantas. São mais de 24 mil linhagens de bactérias, fungos e vírus. Além disso, a instituição possui 632 pesquisadores trabalhando em 73 projetos relacionados ao tema e distribuídos em 40 unidades.

Essa integração entre os diferentes elos da cadeia de biodefensivos é de grande importância para o controle biológico no campo. Os benefícios são vistos na qualidade e eficácia dos produtos. 

A adoção dos biológicos é identificada para todos os tipos de pragas e doenças, assim como nas diferentes culturas. 

Os produtos biológicos são utilizados para o controle de doenças foliares e de raízes que acometem culturas como café, batata, tomate e muitas outras. No controle de insetos que causam prejuízos em lavouras como as de milho, algodão e feijão. Na promoção do crescimento do sistema radicular na cultura da soja. 

E não é apenas na produção de grãos e hortaliças que os biodefensivos tem sido uilizados.  Os fruticultores também estão apostando nessas novas tecnologias. Os produtos são empregados durante a produção e no processo de pós colheita, auxiliando no controle de microrganismos e insetos, o que aumenta o tempo de prateleiras dos frutos.

Novos produtos biológicos aprovados no Brasil em 2020

O Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA) publicou em agosto no Diário Oficial da União um ato com registro de onze novos produtos biológicos de controle. Assim, o número de produtos biológicos de controle registrados em 2020 chega a cinquenta e seis. Maior número de registros de produtos desse perfil em um mesmo ano.

Entre os produtos registrados em agosto, 10 apresentam microrganismos como ativos biológicos e um foi formulado a partir de um feromônio. No entanto, ao longo desse ano já foram aprovados, pelo menos, um produto biológico de cada categoria (semioquímicos, bioquímicos, agentes microbiológicos e macrobiológicos de controle).

Entre os 56 produtos, podemos destacar dois biodefensivos com ativos biológicos inéditos. Um deles se trata da parede celular de uma levedura (Saccharomyces cerevisiae) e promete eficiência na indução de resistência contra a ferrugem da soja. Já o segundo, é um biofungicida desenvolvido a partir de extrato vegetal de uma alga (Laminaria digitata) para uso em hortaliças e frutas.

Ambos os produtos não apresentam ação direta contra os patógenos, mas ativam mecanismos naturais de defesas das plantas induzindo resistência a diferentes doenças. Por isso, a utilização desses produtos é realizada de forma preventiva.

Com o registro dos onze novos produtos biológicos de controle, o número dessa classe de defensivos chega a 337 produtos comerciais à base de ativos biológicos, utilizados em práticas de controle biológico. Esses produtos são, majoritariamente, bioinseticidas, biofungicidas e parasitoides (insetos que parasitam outros organismos).

O processo de aprovação dos produtos biológicos

A regulamentação dos produtos biológicos garante padronização dos defensivos desenvolvidos a partir de recursos naturais, como é o caso dos organismos vivos e seus derivados.

No Brasil, o atual marco regulatório de produtos biológicos pertence à mesma legislação dos agrotóxicos convencionais (defensivos químicos) – Lei 7.802. No entanto, algumas diferenciações na regulamentação de produtos de origem biológica, frente aos químicos, têm sido estabelecidas desde a publicação do Decreto nº 4.074/2002 e também por meio de Instruções Normativas Conjuntas (INC), estabelecendo protocolos diferenciados para cada grupo de biodefensivos.

Dessa forma, todo defensivo biológico deve passar pelos órgãos federais responsáveis pelos setores da agricultura, saúde e meio ambiente. Ou seja, ANVISA, IBAMA e MAPA.

De forma geral, os principais dados solicitados e avaliados são: 

• Autorizações para coleta e pesquisa do material biológico;
• Aquisição do Registro Especial Temporário (RET);
• Identidade e pureza do ativo biológico;
• Protocolos padronizados para avaliação do material biológico;
• Os métodos analíticos usados para identificar o (s) ativo (s);
• Dados de eficácia;
• Propriedades físicas, químicas e biológicas;
• Informações sobre o uso, processos de produção e atividade em campo;
• Possíveis efeitos na saúde humana;
• Informações sobre presença ou ausência de resíduos;
• Efeitos em não-alvos;
• Enquadramento em especificações de referência (ERs), quando for o caso.

É importante ressaltar que, diferentemente dos defensivos químicos, esses produtos biológicos de controle são registrados para um ou mais alvos biológicos, ou seja, por pragas e doenças. Dessa forma, podem ser utilizados em qualquer cultura na qual a praga ou doença esteja presente, a não ser que haja restrições de algum órgão estadual.

Regulamentação dos defensivos no Brasil: como é realizada?

LEIA MAIS SOBRE

Regulamentação de produtos biológicos

LEIA MAIS SOBRE

Os tipos de produtos biológicos aprovados no Brasil

Atualmente existem 337 produtos registrados no Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA). Esses produtos podem apresentar como ingrediente ativo (ativos biológicos):

Os agentes macrobiológicos (ácaros, Insetos e nematoides), microbiológicos (vírus, bactérias e fungos), semioquímicos (feromônios) e bioquímicos (hormônios) destinados ao uso na produção, armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas.

Os diferentes mecanismos de ação

O principal objetivo dos PBCs é eliminar a praga alvo sem impactar no meio ambiente, permitindo a manutenção de insetos benéficos na lavoura (inimigos naturais) e diminuindo a dependência de aplicações constantes de outros insumos. 

O modo de ação desses produtos pode variar dependendo do ativo biológico. Os biodefensivos que apresentam agentes biológicos como ingredientes ativos podem ser agrupados em relação ao comportamento do organismo, representados por: predadores, parasitoides, entomopatogênicos, antagonistas e até mesmo promotores de crescimento.

Você pode aprender mais sobre esses produtos em: Agentes biológicos, interações da natureza levadas para a agricultura moderna.

Já aqueles produtos biológicos, classificados como semioquímicos e bioquímicos, podem ser utilizados como repelentes, indutores de esterilidade, modificadores de comportamento e reguladores de crescimento, sendo eficientes no controle de diversas pragas e na proteção de plantas.

Você pode aprender mais sobre esses produtos em: Conheça os protagonistas dos produtos biológicos disponíveis no Brasil.

Além disso, a adoção de defensivos biológicos é essencial para o Manejo Integrado de Pragas (MIP), prática que é preventiva e tem sido incentivada dentro da produção agrícola, pois ajuda na preservação de tecnologias e auxilia diversos agricultores a superarem os desafios de se produzir em um país tropical.

 

Principais fontes:

Agrofit. Disponível em: https://agrofit.agricultura.gov.br/agrofit_cons/principal_agrofit_cons. Acesso em: 17/09/2020. 

Fontes, E. M. G. e Valadares-Inglis, M. C. Controle biológico de pragas da agricultura. 1. ed. Brasília: Embrapa, 2020.

MAPA. sanidade vegetal. Disponível em: https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/noticias/mapa-bate-recorde-de-registros-de-defensivos-agricolas-de-controle-biologico. Acesso em: 17/09/2020

Programa Nacional de Bioinsumos. Disponível em:  https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/bioinsumos. Acesso em: 17/09/2020.

Halfeld-Vieira, B. A., et al. Defensivos agrícolas naturais, uso e perspectivas. 1 ed. Brasília, 2016.