Uma soja para enfrentar a seca

Nos últimos dez anos, o Brasil registrou um prejuízo de cerca de 27 bilhões de dólares na produção de soja apenas em dois dos mais importantes estados produtores da oleaginosa: Rio Grande do Sul e Paraná, onde as plantações da oleaginosa deixaram de produzir mais de 55 milhões de toneladas. 

Para se ter uma ideia, os grãos perdidos no período de 2004 e 2014 representam mais de duas safras de soja da região Sul do Brasil. 

O motivo? Faltou água para que as plantas pudessem se desenvolver plenamente.  
Não é sem razão que os pesquisadores especialistas em ecofisiologia vegetal da Embrapa Soja (Londrina, PR) estão em busca de uma planta capaz de resistir às intempéries do clima que podem se repetir com mais severidade nos próximos anos. 

Por meio da manipulação genética, os pesquisadores conseguiram introduzir um gene que torna a planta mais tolerante à seca. Quem está à frente dessa pesquisa é Alexandre Nepomuceno, daquela Unidade, que explica: 

"Denominado Y, esse gene é capaz de ativar e potencializar outros genes de defesa natural das plantas. Com isso aumenta a capacidade  de as plantas suportarem a falta de água por mais tempo. O gene Y foi patenteado pela Japan International Research Center for Agricultural Sciences (Jircas) − instituto de pesquisa vinculado ao governo japonês – e  isolado da planta Arabidopsis thaliana −  uma das espécies mais utilizadas na pesquisa científica atualmente. Apesar de não apresentar importância econômica direta, a espécie é muito utilizada em pesquisas na área da genética, da bioquímica e da fisiologia. 

Os primeiros resultados 
Pela primeira vez, na safra 2013/2014, as plantas de soja com o gene Y foram comparadas com plantas de carga genética similar, porém, sem o gene que confere tolerância à seca. A pesquisa foi realizada nos campos experimentais de Londrina. "As plantas com o gene Y tiveram aumento de 13,5% na produtividade quando comparadas com as não transgênicas", explica Nepomuceno.

Segundo o pesquisador, na safra 2013/2014, choveu muito pouco na fase mais crítica do desenvolvimento das plantas de soja. Foram registrados apenas 44 mm entre janeiro e fevereiro, quando a média histórica para o período é superior a 300 mm. Aliado à falta de chuva, as temperaturas no verão foram muito extremas chegando, em alguns momentos, a quase 40°C. "Mesmo assim, as plantas com o gene Y tiveram mais área foliar, produziram vagem e tiveram raízes profundas e vigorosas, comparando-se com as plantas sem o gene", observa. "Os resultados foram impressionantes", ressalta o pesquisador.

Outro teste de simulação de seca foi realizado pelo pesquisador no campo utilizando telhados móveis para simular pequenas quantidades de chuva durante o período vegetativo da soja. O resultado foi ainda mais animador: a produtividade das plantas com gene Y foi 35% superior, enquanto que com déficit no período reprodutivo, a diferença chegou a 44%. O mesmo teste será realizado nesta safra e abrangerá outras regiões brasileiras.

Além disso, a Embrapa está iniciando testes com 33 novos genes de soja com potencial para tolerância à seca e para alagamento. Nepomuceno considera difícil estimar o tempo de lançamento de cultivares resistentes às intempéries climáticas.

Desde 1993, a Embrapa Soja vem desenvolvendo pesquisas na área de biotecnologia e, atualmente,  tem uma estrutura básica para fazer sequenciamento de DNA, identificação e mecanismos de atuação de cada gene da  planta, além da clonagem e transformação de plantas. "Mesmo assim, algumas vezes, precisamos terceirizar serviços mais complexos que não podem ser feitos nos nossos laboratórios", explica Nepomuceno.

Preparando o amanhã

Como a principal commodity agrícola brasileira − a soja − irá reagir diante do  aumento de temperatura e do risco de falta de água? Na Embrapa Soja, os pesquisadores estão se preparando para fazer frente aos desafios climáticos do futuro. Para isso são feitas simulações de aumento médio de temperatura − na faixa de 1° até 7° graus. O objetivo é entender quais serão os impactos das alterações climáticas na soja. "Estamos trabalhando, principalmente considerando cenários projetados para daqui a 40 e 50 anos, para verificar quais os reflexos de diferentes alterações na temperatura sobre o sistema produtivo de soja", explica o pesquisador José Renato Bouças Farias, da equipe de ecofisiologistas da Embrapa Soja.

De forma geral, a soja melhor se adapta a temperaturas do ar entre 20°C e 30ºC e a temperatura ideal para seu crescimento e desenvolvimento está em torno de 30°C. Porém, a maior preocupação dos pesquisadores reside no aumento do consumo de água provocado pelo aumento projetado das temperaturas. 

Segundo dados da Embrapa, se a temperatura média do planeta subir apenas 1°C, a área de menor risco climático para produção de soja no Brasil poderá reduzir em quase 10%. As projeções indicam ainda que, se a temperatura aumentar em 3°C, as áreas de menor risco de ocorrência de déficit hídrico durante as fases mais críticas à cultura da soja, poderão reduzir em quase 40%. 

Ao se estimar quais os efeitos dessas mudanças, é possível definir algumas práticas de manejo para auxiliar os produtores e até para orientar e realinhar os trabalhos de pesquisa.  Algumas dessas práticas vêm sendo revistas como alterações no arranjo espacial de plantas (espaçamento entre as linhas de soja e população de plantas, por exemplo), época de semeadura, ciclo de cultivar, entre outras.  

Farias explica que, em geral, cultivares com ciclo de desenvolvimento mais curto teriam um risco maior em situação de seca ao se comparar com cultivares com ciclo mais longo. Isso porque cultivares de ciclo curto têm fases de desenvolvimento mais definidas e curtas enquanto  o ciclo mais longo permite que a planta muitas vezes se recupere melhor em uma situação de estresse. 

Dados da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo mostram que o clima e sua variabilidade é responsável por 50% da oscilação de produtividade das culturas agrícolas de um ano para o outro, enquanto  os aspectos de manejo da cultura e do solo respondem pelos outros 50%. Por isso, Farias defende a criação de estratégias para enfrentar os impactos das mudanças climáticas na agricultura.

Quando o problema é a água 
Apesar dos impactos previstos com o aumento de temperatura na produção de soja, os pesquisadores da Embrapa acreditam que o efeito mais danoso para as plantas poderá estar associado ao consumo de água. "Percebemos que a soja pode até suportar temperaturas mais altas, mas quando há restrição de água o dano para planta é muito grande", avalia Farias.

Hoje a deficiência de água já afeta muitas regiões produtoras de soja, principalmente no Sul do País. "Algumas ações já são recomendadas para minimizar esse problema como a indicação de práticas de manejo do solo que melhorem a retenção e o armazenamento de água", explica. Além da definição de épocas de semeadura com menor risco de ocorrência de falta de água e o desenvolvimento de cultivares mais tolerantes à seca.

Aproximadamente 90% do peso da planta de soja é formado por água, que desempenha inúmeras funções como solvente (permite que gases, minerais e outros componentes entrem nas células e caminhem pela planta), por exemplo. 

"A água tem, ainda, papel importante no balanço energético da planta, ou seja, na manutenção e na distribuição do calor", complementa Norman Neumaier, outro integrante da equipe.

Todo o desenvolvimento da planta é afetado pela disponibilidade de água. No entanto, na germinação e emergência e na floração e no enchimento de grãos, a falta de água interfere no rendimento da lavoura. A semente de soja necessita absorver, no mínimo, 50% de seu peso em água para assegurar boa germinação, segundo Neumaier. 

A necessidade de água na cultura da soja, para obtenção do máximo produtividade, varia entre 450 a 800 mm/ciclo, dependendo das condições climáticas e de solo, do manejo da cultura e da duração do ciclo. 

Cooperação Brasil-Japão 
No início de novembro, a Embrapa Soja recebeu a visita de representantes do Japan International Research Center for Agricultural Sciences (JIRCAS), empresa de pesquisa vinculada ao governo japonês, da Japan Science and Technology Agency (JST), agência de ciência e tecnologia do Japão, da Japan International Cooperation Agency (JICA), agência de cooperação internacional do Japão e da Universidade de Nagoya com o objetivo de avaliar os resultados de um projeto de pesquisa conjunto entre o Brasil e o Japão, que desde 2010, busca desenvolver cultivares tolerantes à seca.

A partir de um acordo de transferência de um gene com maior tolerância à seca, cuja patente pertence ao JIRCAS, a Embrapa pôde introduzir o material genético em soja brasileira. Para testes de comprovação da tecnologia, o gene foi inserido em uma cultivar de soja brasileira que é sensível à seca.  "Os resultados foram extraordinários tanto em casa de vegetação quanto nos ensaios realizados no campo", avalia o representante do JICA, Harihide Nagayo, na comitiva que avaliou positivamente os resultados obtidos com o projeto. "São um dos melhores resultados já obtidos até agora pela cooperação internacional do Japão".

Fonte: Lebna Landgraf/Embrapa Soja 
Foto: Alexandre Nepumoceno

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