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BIOINSUMOS 20h/aula Ficha técnica 2022. SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM RURAL DE GOIÁS - SENAR GOIÁS 1ª EDIÇÃO – 2022 TODOS OS DIREITOS RESERVADOS A reprodução não autorizada desta publicação, no todo ou em parte, constitui vio- lação dos direitos autorais (Lei nº 9.610) FOTOS GettyImages Shutterstock INFORMAÇÕES E CONTATO Serviço Nacional de Aprendizagem Rural de Goiás - SENAR/AR-GO Rua 87, n° 708, Ed. Faeg, 1° andar: Setor Sul, Goiânia/GO, CEP: 74.093-300 Contato: (62) 3412-2700 / 3412-2701 E-mail: senar@senargo.org.br http://www.senargo.org.br/ http://ead.senargo.org.br/ ESTRUTURA ORGANIZACIONAL PRESIDENTE DO CONSELHO ADMINISTRATIVO José Mário Schreiner SUPERINTENDENTE DO SENAR GOIÁS Dirceu Borges DIRETOR DO DEPARTAMENTO TÉCNICO DO SENAR GOIÁS Flávio Henrique Silva GERENTE DE EDUCAÇÃO FORMAL DO SENAR GOIÁS Mara Lopes de Araújo Lima Sumário 4Apresentação do curso Aula 1 – O papel do microbioma no desenvolvimento e saúde das plantas ................................. 11 Aula 2 – A importância de um banco ativo de microrganismos......................................................... 15 Aula 3 – O que são bioinsumos? Qual é a sua importância na visão do produtor?.................... 23 Aula 4 – Produção de bioinsumos dentro da fazenda, visão da indústria .................................... 28 Atividade de aprendizagem ......................................................................................................... 32 106 Aula 1 – Programa Nacional de Bioinsumos .............................................................................................. 39 Aula 1 – Uso de fungos e bactérias no controle de doenças de plantas ....................................... 66 Aula 1 – Uso de micorrizas e outros microrganismos na resistência de plantas a nematoides ........................................................................................................................................................... 92 Aula 1 – Promotores de crescimento de plantas utilizados no Cerrado brasileiro .................... 112 Aula 2 – Programa de Bioinsumos do Estado de Goiás ....................................................................... 48 Aula 2 – Agentes biológicos para a supressão de doenças de solo na produção de soja e feijão-comum .................................................................................................................................................... 75 Aula 2 – Uso de microrganismos no controle de insetos pragas .................................................... 99 Aula 2 – Como as plantas reagem à interação com os microrganismos ...................................... 122 Aula 3 – Inoculantes para a fixação biológica de nitrogênio no feijão-comum e na soja ...... 132 Atividade de aprendizagem ......................................................................................................... 60 Atividade de aprendizagem ........................................................................................................ 87 Atividade de aprendizagem ...................................................................................................... 106 Atividade de aprendizagem ........................................................................................................ 138 Encerramento ................................................................................................................................ 140 Aula 3 – Aspectos técnicos e legais da produção “on farm” ............................................................. 53 Módulo 1 – O que é microbioma e qual é sua relação com bioinsumos? 7 Módulo 2 – Conhecendo a legislação sobre bioinsumos no Brasil e em Goiás 35 Módulo 3 – Uso de bioinsumos no controle biológico de doenças de plantas 63 Módulo 4 – Uso de bioinsumos no controle biológico de nematoides e pragas de plantas 89 Módulo 5 – Uso de bioinsumos na promoção de crescimento de plantas 108 4 Apresentação do curso Olá! É com alegria que desejamos as boas-vindas ao curso Bioinsumos! Este curso foi especialmente preparado para você que quer compreender o que realmente são os bioinsumos e por que esse assunto é tão relevante na produção rural atualmente. Aqui, nosso principal objetivo é apresentar os princípios básicos do uso de microrganismos multifuncionais na forma de bioinsumos, visando à produção sustentável de alimentos segu- ros e utilizando a biodiversidade brasileira. Ao concluir este curso, você vai ser capaz de: • identificar o que é um bioinsumo e quais tipos de microrganismos podem estar na sua composição; • reconhecer quais são os benefícios de usar um bioinsumo; • compreender os objetivos estratégicos do Programa Nacional de Bioinsumos e a legislação existente; • descrever a visão do produtor e a da indústria quanto ao uso de bioinsumos. O curso tem carga horária total de 20 horas e está dividido em 5 módulos. Dessa forma, você pode se organizar e fazer seus estudos com tranquilidade! Conheça o que será tratado em cada um dos módulos. 5 Módulo 1 O que é microbioma e qual é sua relação com bioinsumos? Módulo 3 Uso de bioinsumos no controle biológico de doenças de plantas Módulo 5 Uso de bioinsumos na promoção de crescimento de plantas Módulo 4 Uso de bioinsumos no controle biológico de nematoides e pragas de plantas Módulo 2 Conhecendo a legislação sobre bioinsumos no Brasil e em Goiás Aula 1: O papel do microbioma no desenvolvimento e na saúde das plantas Aula 2: A importância de um banco ativo de microrganismos Aula 3: O que são bioinsumos? Qual é sua importância na visão do produtor? Aula 4: Produção de bioinsumos dentro da fazenda, visão da indústria Aula 1: Uso de fungos e bactérias no controle de doenças de plantas Aula 2: Agentes biológicos para a supressão de doenças de solo na produção de soja e feijão-comum Aula 1: Promotores de crescimento de plantas utilizados no Cerrado brasileiro Aula 2: Como as plantas reagem à interação com os microrganismos Aula 3: Inoculantes para a fixação biológica de nitrogênio no feijão-comum e soja Aula 1: Uso de micorrizas e outros microrganismos na resistência de plantas a nematoides Aula 2: Uso de microrganismos no controle de insetos pragas Aula 1: Programa Nacional de Bioinsumos Aula 2: Programa de Bioinsumos do Estado de Goiás Aula 3: Aspectos técnicos e legais da produção on farm 6 Ao fim de cada módulo, você vai fazer uma atividade de aprendizagem. São questões de múltipla escolha com duas tentativas de acerto. Fique tranquilo, pois essas atividades fun- cionam como um exercício e têm o objetivo de proporcionar um momento de reflexão sobre seu aprendizado, mas não deixe de aproveitar essa oportunidade de se autoavaliar! Para concluir o curso, você deverá seguir algumas regras bem simples! Veja: • navegar por todas as telas; • realizar as atividades de aprendizagem; • responder uma pesquisa de satisfação. Vamos começar? Agora que você já conhece o percurso e as informações necessárias, já pode começar sua jornada de aprendizado. Explore tudo o que temos disponível no curso e lembre-se: Sua capacidade de se disciplinar para estabelecer metas claras e depois trabalhar por elas todos os dias garantirá o seu sucesso mais do que qualquer outro fator. (Brian Tracy) Siga em frente e bons estudos! BIOINSUMOS Módulo 1 O que é microbioma e qual é sua relação com bioinsumos? 8 Olá! Nossas boas-vindas ao Módulo 1 do curso! Para compreender o que é microbioma e a sua relação com bioinsumos, que é o tema deste módulo, vamos começar dando um passo atrás na história. O estudo de microrganismos foi impulsionado no século XVII pelo uso de microscópios ru- dimentares. Mais de 300 anos depois, após o sequenciamento do genoma e do microbioma humano no início do século XXI, foram desenvolvidas técnicas moleculares que permitiram o sequenciamento em larga escala do DNA dos microrganismosassociados às plantas. Quer saber o que descobrimos com todos esses anos de estudo? Percebemos que as plantas crescem em conjunto com milhares de microrganismos que vi- vem sobre as raízes, caules e folhas e no interior dos tecidos vegetais. Neste curso, vamos entender a importância desses microrganismos para o desenvolvimento de maneira saudá- vel das plantas. E que tal começarmos o módulo com um desafio? Biodesafio Leia as afirmações a seguir e escolha verdadeiro ou falso. 1. Bioinsumos são produtos à base de biodiesel. Verdadeiro Falso 9 2. Bioinsumos são insumos sintéticos usados para o fortalecimento das plantas. 3. Bioinsumos são produtos compostos por organismo(s) vivo(s), ou elemento(s) de origem biológica, por exemplo, metabólitos de microrganismos benéficos, extratos de plantas ou óleos essenciais. Metabólitos são substâncias produzidas durante o metabolismo. Verdadeiro Verdadeiro Falso Falso 1. A resposta correta é: falso. Os bioinsumos não são produtos à base de bio- diesel. Apesar do nome semelhante, são propostas diferentes. 2. A resposta correta é: falso. Os bioinsumos não são produtos sintéticos. “Bio” é um termo de origem grega utilizado em palavras que tenham alguma relação com o ser vivo, ou seja, o oposto a sintético. 3. A resposta correta é: verdadeiro. Bioinsumo ou insumo biológico é um pro- duto composto por organismo(s) vivo(s) ou elemento(s) de origem biológica. Confira aqui as respostas corretas! Muito bem! Agora você já sabe que bioinsumos (também conhecidos como insumos bioló- gicos) são produtos compostos por um ou mais organismos vivos ou elementos de origem biológica. Os bioinsumos ajudam na produção agrícola e na pecuária, aumentando a produ- tividade das culturas. Partindo da definição do tema do módulo, vamos conferir o que você vai aprender no caminho? 10 Ao final dessas aulas, você deve ser capaz de conhecer os aspectos gerais dos microrganismos na agricultura como o microbioma, a importância dos bancos ativos de germoplasma de micror- ganismos, o que são bioinsumos e os aspectos técnicos de sua produção. Tudo pronto? Então, vamos começar! Aula 1 - O papel do microbioma no desenvolvimento e saúde das plantas Aula 2 - A importância de um banco ativo de microrganismos Aula 3 - O que são bioinsumos? Qual é a sua importância na visão do produtor? Aula 4 - Produção de bioinsumos dentro da fazenda, visão da indústria Atividade de aprendizagem 11 Nesta aula, você vai começar a compreender o conceito de microbioma, ressaltando sua im- portância e função na manutenção da vida da planta hospedeira. Em outras palavras, você vai entender como uma planta depende dos microrganismos para crescer e se desenvolver de maneira saudável. Acompanhe! O conceito de microbioma e rizosfera Para começar, é preciso ter claro o que significam os termos que vamos tratar nesta aula. Observe o infográfico a seguir. Rizosfera é a região onde o solo e as raízes das plantas entram em contato. A quantidade e o tipo de microrganismos na raiz e à sua volta são muito maiores do que no solo livre. Microbiota é o conjunto de microrganismos que habita um determinado ecossistema. Neste caso, são os microrganismos que vivem no solo ou em associação com as plantas. Microbioma é o conjunto de microrganismos (microbiota) mais o conjunto de seus genomas e metabólitos (substâncias produzidas durante o metabolismo) que desempenham diferentes funções em associação com um hospedeiro. 1 1 2 23 3 O papel do microbioma no desenvolvimento e saúde das plantas Aula 1 12 Saiba que microbioma não é exclusivo das raízes das plantas! Nos seres humanos, por exemplo, o conjunto de microrganismos que habita o intestino e que desempenha funções específicas nesse ecossistema é o microbioma intestinal, local onde os microrganismos são mais abundantes. Ou seja, tanto em pessoas quanto em plantas os microrganismos são mais abundantes justamente na região em que os hospedeiros absorvem nutrientes. As plantas liberam compostos na rizosfera que são usados como alimento pelos microrga- nismos que ao crescerem junto à planta beneficiam o desenvolvimento do hospedeiro de diferentes formas. Assim, o microbioma da rizosfera desempenha um importante papel no desenvolvimento e na saúde das plantas. As funções benéficas do microbioma na interação com a planta Você sabia que apenas um grama de solo na rizosfera pode conter até um bilhão de bac- térias? Além delas, o microbioma da rizosfera hospeda uma enorme quantidade de outros organismos, como fungos, cercozoários, vírus, algas e nematoides. Cultivando ideias Ainda há muito a descobrir sobre a grande maioria dos membros da rizosfera! Atualmente, conhecemos muito bem alguns microrganismos bons e outros ruins (patógenos). Conheça um pouco mais sobre as funções benéficas desse microbioma. Entre as funções desempenhadas pelo mi- crobioma da rizosfera relacionadas ao cres- cimento e ao desempenho da planta estão o impacto do microbioma na fisiologia e metabolismo. 13 Esse impacto proporciona o aumento da ca- pacidade de aquisição de nutrientes, produ- ção de aminoácidos, vitaminas e hormônios de crescimento, resultando em maior produ- tividade das plantas. Para a preservação da saúde da planta, o mi- crobioma da rizosfera protege a planta anta- gonizando patógenos, produzindo enzimas, antibióticos ou competindo por nutrientes e ainda modulando o sistema imune da planta, tornando-a resistente contra doenças. De qualquer forma, ao estudarmos o papel do microbioma da rizosfera, encontramos microrganismos que estabelecem interações benéficas com a planta e realizam funções relacionadas ao crescimento, desempenho e manutenção da saúde do hospedeiro. Quer aprofundar seus conhecimentos? Conheça os materiais complementares que foram cuidadosamente escolhidos para que você tenha a melhor experiência de aprendizagem! 14 Nesta aula, você aprendeu que o microbioma da rizosfera é constituído por uma imen- sa complexidade de comunidades microbianas que em sua maioria contribuem para o desenvolvimento da planta. Na próxima aula, você vai descobrir a importância de um banco ativo de microrganismos na produção de bioinsumos. Continue seus estudos! Aprofundando raízes Quer saber mais sobre o assunto? Então clique aqui e leia o ar- tigo O microbioma das plantas: o poder do exército invisível, do professor Rodrigo Mendes. Aproveite e assista também a uma entrevista que fala sobre como as plantas utilizam bactérias para se proteger de doenças. Clique aqui e confira! Clique aqui e aprofunde seus conhecimentos sobre microbiota! https://www.comciencia.br/o-microbioma-das-plantas-o-poder-do-exercito-invisivel/ https://www.youtube.com/watch?v=wKXfhJlj3so https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fstringfixer.com%2Fpt%2FMicroflora&psig=AOvVaw2n6ZokDPH6mCXvXDOaZ0ZU&ust=1640266748390000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCMD6l_rF9_QCFQAAAAAdAAAAABAJ 15 A importância de um banco ativo de microrganismos Aula 2 Você já sabe o que é um microbioma e por que ele é importante. Nesta aula, você vai apren- der mais sobre os microrganismos que fazem parte desse ambiente, compreendendo os requisitos mínimos necessários para manutenção e organização de uma coleção oficial de microrganismos. Confira! Coleção de Microrganismos da Embrapa Antes de saber por que é importante manter um banco ativo de microrganismos, é preciso entender o que é isso. Em poucas palavras, trata-se de um lugar que conserva o material ge- nético de diferentes microrganismos, ou seja, uma coleção de fungos ou bactérias mantidas viáveis e puras por longo período. Um exemplo são as Coleções de Mi- crorganismos da Embrapa, que repre- sentam um verdadeiro manancial gené- tico à disposição do uso como bioinsu- mos. As coleções mantêm acervos que representam a diversidade biológica de diferentes grupos de microrganismos e servem como material para a pesquisa científica e tecnológica.16 Entre essas coleções, há a Coleção de Microrganismos Multifuncionais e Fitopatogênicos, da Embrapa Arroz e Feijão, que é composta de: • espécies com potencial para o controle biológico de pragas, doenças e insetos vetores de doenças; • indutores de resistência, fixadores de nitrogênio, decompositores de matéria orgânica, promotores de crescimento e antagonistas fitopatogênicos (seres capazes de causar doenças em diferentes culturas e que, por isso, podem ser usados em programas de melhoramento genético de plantas para seleção de variedades resistentes); • produtores de enzimas de interesse industrial e de substâncias antibióticas. Palavra de Especialista Acompanhe a transcrição da entrevista com duas pesquisadoras da Embrapa. Quer entender melhor o que tudo isso significa? Que tal ouvir a explicação de um especialista no assunto? Então, leia o conteúdo a seguir ou acesse o seu Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) e assista em formato de vídeo! Conecte-se e desfrute desse material de um jeito mais dinâmico e interessante. 17 Anna Cristina: Olá! Bem-vindo(a) ao “Palavra de Especialista”. Eu sou a doutora Anna Cristina, pesquisadora da Em- brapa Arroz e Feijão na área de Fisiologia Vegetal, e vamos conversar com a doutora Adriane Wendland, que é pesquisadora especialista em Fitopatologia. Bom dia, doutora Adriane. Seja muito bem-vinda! Adriane: Obrigada, doutora Anna! Para mim, é um prazer estar aqui. Obrigada pelo convite para poder falar a respeito da Coleção de Microrganismos Multifuncionais da Embrapa Arroz e Feijão. Anna Cristina: Como curadora, doutora Adriane, da Coleção da Embrapa Arroz e Feijão, explica para a gente o que é e qual é a importância dessa coleção para a sociedade e para o produtor rural de um modo geral. Adriane: Essa coleção iniciou na década de 1970, Anna, quando os pesquisadores começaram a fazer coleta em campo e trazer esses microrganismos para dentro da nossa área de pesquisa. Em 2008, ela foi oficiali- zada, mapeada e inserida dentro de um sistema que a gente chama de AleloMicro, que é um banco de dados informatizado, em que toda a sociedade tem acesso on-line. Lá, nessa coleção, nós temos mais de 16.000 acessos, das mais diferentes funcionalidades. Nós temos bactérias, fungos, vírus, principal- mente utilizados na área agrícola. Anna Cristina: Sabemos hoje que os microrganismos multifuncionais são extremamente importantes porque são tec- nologias inovadoras, são soluções de inovação para o setor agropecuário brasileiro. É um tema muito relevante, porque implica o aumento da diversidade biológica dos agroecossistemas. Nesse sentido, doutora Adriane, como as pessoas têm acesso ao acervo de microrganismos multifuncionais da Em- brapa Arroz e Feijão? Adriane: Então, como eu falei, Anna, é o seguinte: as pessoas podem através do sistema AleloMicro consultar o material que elas têm interesse. Então, instituições das mais diversas, tanto públicas quanto privadas, universidades, empresas de um modo geral nos procuram e aí é feita uma recuperação desse acesso, desses isolados, da coleção. Então, nós vamos lá no mapa, buscamos onde ele se localiza, fazemos a recuperação dele, testamos a viabilidade para ver se ele está com todas as condições de pureza e de crescimento adequadas e preparamos todo o processo jurídico, onde o processo de transferência des- se material é feito através do Diário Oficial, para que toda a rastreabilidade do que vai ser feito com ele seja registrada. Então, a gente faz esse intercâmbio e envia o material pelo correio. Anna Cristina: Como vocês podem perceber, essa prospecção e a identificação dos microrganismos benéficos são ex- tremamente cruciais para o desenvolvimento do setor agrícola. Bom, agora vamos para a prática. Como tudo isso tem a ver com o campo? Como o produtor rural pode se beneficiar dessa coleção de microrganismos? 18 Adriane: O produtor rural se beneficia de várias maneiras. Não só o produtor, como a sociedade, o consumidor e o meio ambiente se beneficiam, uma vez que a multifuncionalidade desses acessos da coleção pro- picia através da bioprospecção e da pesquisa a utilização dos microrganismos no controle biológico de doenças e pragas, na fixação biológica de nitrogênio, na solubilização de fosfato. Nós temos lá também microrganismos usados na indução de resistência a pragas e doenças, entomopatogênicos, ou seja, uma série de funções que esses microrganismos exercem, onde a aplicação deles no campo reduz drasticamente o uso de agrotóxicos, então, reduzindo a poluição ambiental, bem como reduzindo os custos, uma vez que a aplicação deles é muito menor do que a aplicação de fertilizantes químicos. Anna Cristina: Muito obrigada, Adriane, pelo esclarecimento de todos esses pontos. É um trabalho belíssimo que você e a Embrapa de um modo geral fazem e gostaria muito de agradecer sua participação aqui hoje! Vamos conhecer um pouco mais sobre como é feito o cadastro no banco de microrganismos? Banco de dados on-line AleloMicro O cadastro dos microrganismos é feito no sistema AleloMicro, que contém os dados de pas- saporte dos isolados registrados e documentados. Esse sistema está operando desde 2013 e conta com um banco de dados centralizado, sen- do que uma parte das informações é disponibilizada para acesso externo. A alimentação e a manutenção das bases de dados são feitas de forma descentralizada pelos curadores das coleções e outros profissionais responsáveis pela sua manutenção. + Bio Todas as coleções oficiais de microrganismos estão organizadas segundo as normas vigentes de Curadoria da Embrapa e avaliadas anualmente pelos dados inseridos no AleloMicro. 19 As ações integradas do Sistema de Qualidade promovem a valoração do material genético conservado, por meio de pesquisas sobre caracterização e avaliação dos microrganismos para uso na agricultura sustentável. Agora que você já conhece um pouco mais sobre um banco ativo de microrganismos, que tal um desafio? As atividades do projeto contemplam: • ações relacionadas à qualidade da conservação dos recursos genéticos microbianos específicos de cada coleção; • questões voltadas à coleta, à bioprospecção e ao acesso ao patrimônio genético da microbiota, devidamente cadastrados no SisGen (Sistema Nacional de Gestão do Patrimônio Genético e dos Conhecimentos Tradicionais Associados); • gerenciamento do intercâmbio de linhagens entre as unidades da Embrapa, universidades e outras instituições de pesquisa; e • cadastro dos microrganismos no sistema do AleloMicro. 20 Biodesafio Leia as afirmações a seguir e escolha verdadeiro ou falso. 1. A conservação de microrganismos numa coleção ou banco ativo contribui para a produção de bioinsumos porque o acesso e o intercâmbio desses dados ajudam na propagação de pragas na produção agrícola. 2. A conservação de microrganismos numa coleção ou banco ativo contribui para a produção de bioinsumos, porque traz o registro de todas as características re- lacionadas aos microrganismos organizadas e de fácil acesso na internet para fins de registro do produto. 3. A conservação de microrganismos numa coleção ou banco ativo contribui para a produção de bioinsumos, pois prejudicam a integridade e a viabilidade dos mi- crorganismos, a fim de que possam ser multiplicados em culturas com caracterís- ticas sempre idênticas à original. Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro Falso Falso Falso 21 Muito bem! Agora você já sabe um pouco mais sobre os benefícios que os produtores rurais e até mesmo a indústria podem adquirir com as pesquisas organizadas nos bancos ativos de microrganismos, como a Coleção de Microrganismos da Embrapa. Quer aprofundar seus conhecimentos? Conheça os materiais complementares que foram cuidadosamente escolhidos para que você tenha a melhor experiência de aprendizagem! 1. A resposta correta é: falso. A conservação de microrganismos numa coleção ou banco ativo a longo prazo pode contribuirpara a produção de bioinsumos ao setor agropecuário, pois permite que o acesso aos dados de passaporte desses microrganismos promova o intercâmbio e o acesso aos microrganismos, intensi- ficando as pesquisas nesse setor. 2. A resposta correta é: verdadeiro. As coleções ou bancos ativos ajudam a produção de bioinsumos, porque trazem o registro de todas as características relacionadas aos microrganismos de forma organizada e de fácil acesso na in- ternet para fins de registro do produto no MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento). 3. A resposta correta é: falso. A conservação de microrganismos numa coleção ou banco ativo a longo prazo pode contribuir para a produção de bioinsumos ao setor agropecuário, pois ajudam a manter a integridade e a viabilidade dos microrganismos, a fim de que possam ser multiplicados em culturas com carac- terísticas sempre idênticas à original. Confira aqui as respostas corretas! 22 Nesta aula, você pôde compreender a importância das Coleções de Microrganismos da Em- brapa, um grande banco de dados que representa a diversidade biológica de diferentes gru- pos de plantas, animais e microrganismos disponíveis para pesquisa científica. Na próxima aula, você vai aprender o conceito e a importância de bioinsumos, bem como terá contato com a opinião do produtor que utiliza bioinsumos na sua propriedade rural. Não deixe de conferir! Aprofundando raízes Clique aqui e saiba mais sobre as coleções da Embrapa Recur- sos Genéticos e Biotecnologia. Que tal ler um artigo científico sobre a análise da viabilidade dos isolados da Coleção de Microrganismos Multifuncionais da Embrapa Arroz e Feijão? Clique aqui e confira o material dispo- nível no repositório Alice (Acesso Livre à Informação Científica da Embrapa). Clique aqui e conheça o Sistema Nacional de Gestão do Patrimônio Genético e dos Conhe- cimentos Tradicionais Associados. https://www.embrapa.br/recursos-geneticos-e-biotecnologia/pesquisa-e-desenvolvimento/colecoes https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1122576 https://www.gov.br/mma/pt-br/assuntos/biodiversidade/patrimonio-genetico/sisgen 23 Nas aulas anteriores, você aprendeu sobre o ambiente das raízes das plantas (rizosfera) e todo seu microbioma (microrganismos que desempenham diferentes funções). Também aprendeu sobre as pesquisas que estudam esses microrganismos e os colecionam, classifi- cando de acordo com uma função. Todo esse conhecimento servirá como base para esta aula, na qual vamos adentrar no mun- do dos bioinsumos! Você vai aprender o conceito e a importância de bioinsumos, bem como terá contato com a opinião do produtor que utiliza bioinsumos na sua propriedade rural. Acompanhe! Conceito de bioinsumos Quando pensamos em microrganismos, geralmente a primeira ideia que nos vêm à mente são os microrganismos maléficos, como os que causam viroses, infecções e outras doenças. No entanto, existem também microrganismos benéficos, que são utilizados em diversas áreas. E é sobre estes que vamos falar agora. Os microrganismos benéficos (que podem ser fungos, bactérias e vírus) são veiculados pelo solo ou pelo ar, e colonizam as raízes e a parte aérea das plantas como oportunistas simbion- tes (não prejudicam as plantas) e não patogênicos às plantas Aula 3 O que são bioinsumos? Qual é a sua importância na visão do produtor? 24 Quando esses microrganismos são isolados, identificados e determinam a sua função bioló- gica dentro da planta, podem fornecer benefícios importantes para a agricultura sustentável, como: • proteção das culturas contra doenças; e/ou • aumento do rendimento das culturas em condições de campo. Depoimento de um agricultor Agora que você já sabe quais são as funções de um bioinsumo, deve estar curioso para saber como é na prática, certo? + Bio O modo de ação de um bioinsumo pode ser sobre as plantas (biofertilizantes e bioestimulantes), ou sobre os organismos-alvos (insetos, pragas ou patógenos de plantas e animais, ou ainda plantas daninhas). • Fungos: seres vivos macroscópicos (como o cogumelo) e microscópicos, corpo constituído por filamentos multicelulares e alimentam-se por absorção dos nutrientes. • Bactérias: seres vivos microscópicos unicelulares que também se alimentam por absorção de nutrientes do organismo que estiverem inseridas. • Vírus: pequenos seres parasitas formados por uma cápsula proteica que podem infectar organismos vivos. 25 Para começar, saiba que o uso de insumos biológicos na propriedade rural deve ser adaptado de acordo com as características culturais e econômicas do produtor rural, bem como das condições de solo e clima da propriedade. Dessa forma, o uso de bioinsumos está aliado a sis- temas de produção que respeitam os valores do desenvolvimento sustentável. Cultivando ideias Que tal conhecer a história de um agricultor que adotou o uso de bioinsumos na sua propriedade? Um exemplo interessante e motivador é o relatado por Valdecir Sovernigo, proprietá- rio da fazenda Condor, situada no município de Jataí desde 1982. Sua primeira experiência com o uso de mi- crorganismos benéficos foi com o tratamen- to de sementes de soja, milho e feijão-co- mum com bioinsumos. 26 Seu objetivo era diminuir as perdas na pro- dutividade causadas por doenças nas raízes causadas por fungos, bactérias e nematoi- des (vermes que habitam o solo). Depois dessa experiência, Valdecir verificou que existiam muitas bactérias benéficas para o controle de diversas doenças e inse- tos pragas das culturas agrícolas. Hoje, ele é produtor de seu próprio bioinsu- mo, utilizando microrganismos não só para o controle de doenças, mas também como solubilizadores de nutrientes e produtores de hormônios, bem como na fixação bioló- gica de nitrogênio. 27 Em resumo, o agricultor relata que a adoção dos bioinsumos na propriedade proporcio- nou o menor uso de defensivos sintéticos. Quer aprofundar seus conhecimentos? Conheça os materiais complementares que foram cuidadosamente escolhidos para que você tenha a melhor experiência de aprendizagem! Nesta aula, você aprendeu que bioinsumos são produtos compostos de microrganismos bené- ficos com o objetivo de fornecer benefícios importantes para a agricultura sustentável, como a proteção das plantas contra doenças e/ou proporcionar aumento do rendimento das culturas. Na próxima aula, você vai conhecer os aspectos gerais e os requisitos mínimos para a implan- tação de uma fábrica de bioinsumos a nível de propriedade rural, de maneira profissional, com o foco na segurança dos processos e produtos. Continue seus estudos! Aprofundando raízes Quer saber mais sobre o conceito de bioinsumos? Então, clique aqui e leia a matéria da CropLife Brasil. Que tal conferir o aplicativo Bioinsumos desenvolvido pela Em- brapa? Clique nos links a seguir e aproveite! Google Play/Play Store e App Store Clique aqui e ouça a entrevista da professora Leila Garcês sobre sua pesquisa e o uso de mi- crorganismos na agricultura. https://croplifebrasil.org/conceitos/bioinsumos-nova-aposta-da-agropecuaria/ https://croplifebrasil.org/conceitos/bioinsumos-nova-aposta-da-agropecuaria/ https://play.google.com/store/apps/details?id=br.embrapa.bioinsumos https://apps.apple.com/br/app/aplicativo-bioinsumos/id1511601228 https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.radio.ufg.br%2Fn%2F108428-o-uso-de-micro-organismos-beneficos-na-agricultura&psig=AOvVaw0IIeY2Jlj3RrEIAwjvpQjZ&ust=1640266592114000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjRxqFwoTCLCw5ajF9_QCFQAAAAAdAAAAABAP 28 Na aula anterior, você teve contato com a visão de um produtor rural sobre a utilização e produção de bioinsumos. Nesta aula, você vai conhecer os aspectos gerais e os requisitos mínimos para a implantação de uma fábrica de bioinsumos a nível de propriedade rural, de maneira profissional, com o foco na segurança dos processos e produtos. Vamos lá? Produção de bioinsumos dentro da fazenda A produção de bioinsumos realizada pelo produtorrural é amparada por lei e apresenta inúmeras vantagens. Entretanto, deve ser realizada de maneira criteriosa por profissionais treinados, seguindo procedimentos claramente definidos, desde a aquisição da matéria-pri- ma, passando pela produção, pelo controle de qualidade e, finalmente, pela estocagem do produto final. O primeiro passo para produzir um bioin- sumo de qualidade é a utilização de micror- ganismos que apresentem sua identificação inequívoca e cuja eficácia já tenha sido previamente comprovada, normalmente adquiridas de centros de pesquisa, como a Embrapa ou o Instituto Biológico. Aula 4 Produção de bioinsumos dentro da fazenda, visão da indústria 29 Quer saber mais sobre os passos seguintes, além de conhecer o interior de uma biofábrica? Então, leia o conteúdo a seguir ou acesse o seu Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) e assista em formato de vídeo! Conecte-se e desfrute desse material de um jeito mais dinâmico e interessante. A unidade de produção de bioinsumos deve ser estruturada em alguns ambientes individualizados. São eles: • recepção e armazenamento dos insumos; • planta de produção; • laboratório para produção de inóculo (microrganismo) e controle de qualidade; e • estoque do bioinsumo. A estrutura física deve ser composta preferencialmente por parede e pisos que per- mitam a fácil limpeza. Além disso, deve ser climatizada, permitindo controlar melhor os processos e manter a qualidade da matéria-prima e dos bioinsumos. Recepção e armazenamento Esta área precisa ser foco de muita atenção. Falando em matéria-prima, ela deve ser adquirida de fornecedores que garantam a sua especificação, respeitando a exigên- cia nutricional intrínseca para a espécie microbiana que será produzida. 30 Produção O fermentador, principal equipamento do processo, deve ser construído com estru- tura interna em aço inox ou outro componente que permita a desinfeção/esteriliza- ção antes e após a sua utilização, por meio de calor úmido sob pressão, além do uso de agentes químicos. Esse equipamento deve apresentar sensores de pH e de teor de oxigênio dissolvido, acoplados a um sistema automático para a correção ou manutenção desses parâme- tros ao longo do processo, garantindo as necessidades específicas de produção. No caso da produção de fungos, deverá ser utilizado um equipamento de esterili- zação chamado autoclave para a matéria-prima (arroz normalmente) que servirá de substrato para o seu crescimento e esporulação. Nesse caso, uma câmara para fermen- tação deverá manter a umidade e temperatura controladas durante o processo. Laboratório O laboratório de apoio e controle de qualidade deve estar em uma área separada do setor de produção e estoque. Esse laboratório deve apresentar estrutura e equipa- mentos que permitam a realização de análises microbiológicas e biológicas do produto final, além da inspeção das matérias-primas. Essa mesma área deverá ser utilizada para produção do pré-inóculo e inóculo inicial, já que são etapas sensíveis para o sucesso da produção do bioinsumo com qualidade e sem contaminações. O laboratório deverá apresentar: câmara de fluxo laminar, incubadoras/estufas, agita- dor orbital com temperatura controlada (crescimento do pré-inóculo), um biorreator/ fermentador de bancada, banho-maria, microscópio óptico (contraste de fase), contador de colônias, espectrofotômetro-visível, medidor de pH, contador de colônias, agitador de tubos tipo vortex, autoclave, purificador de água, além de vidrarias e meios cultivo. Final- mente, é recomendável que a biofábrica estabeleça algum sistema de garantia da qualida- de, como as Boas Práticas de Fabricação (BPFs). Estoque O cuidado com o estoque também é imprescindível, pois o produto armazenado incor- retamente pode colocar todo o cuidado com o processo a perder. O ambiente deve ser adequado e o manejo deve ser feito cuidadosamente, até o momento do uso. 31 A produção de bioinsumos eficientes e seguros na fazenda é altamente viável, mas para isso é de fundamental importância o investimento em treinamento e estrutura adequados. O conhe- cimento do microrganismo, de protocolos de produção bem estabelecidos e a adoção de um sistema de garantia da qualidade do processo de produção são peças-chave para o sucesso. Estamos encerrando este módulo. Abordamos tantos conteúdos importantes que vale a pena revisá-los! Antes de passar para o próximo módulo, você precisa responder algumas atividades de aprendizagem disponíveis em seu Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA)! Mas, se quiser se preparar para esse momento, que tal dar uma espiadinha nas questões? Sintetizando conhecimento O Módulo 1, O que é microbioma e qual é sua relação com bioinsumos?, teve como objetivo apresentar alguns aspectos gerais dos microrganismos na agricultura. Na primeira aula, você aprendeu o que é rizosfera e sobre a importância desse microbioma para a saúde das plantas. Na segunda aula, você pôde conhecer o que é um banco de microrganismos, com foco na Coleção de Microrganismos Multifuncionais e Fitopatogênicos da Embrapa Arroz e Feijão. Também conheceu o sistema de informação AleloMicro. Na terceira aula, você aprofundou seus conhecimentos sobre bioinsumos, além de conhecer um produtor rural que adotou os insumos biológicos em sua propriedade. Por fim, na quarta aula, você teve uma visão sobre como é a produção de bioinsumos, incluindo os equipamentos necessários para a implantação de uma indústria de bioinsumos a nível de propriedade rural. Muito bem! Continue seus estudos! 32 Atividade de aprendizagem 1. Neste módulo, você aprendeu que microbiota é o conjunto de microrganismos que habita um determinado ecossistema, enquanto microbioma é o conjunto de microbiota mais o conjunto de seus genomas e metabólitos. Entender esses con- ceitos é importante para que você possa reconhecer as funções benéficas que o microbioma da rizosfera fornece à planta hospedeira. Das alternativas abaixo, apenas uma não apresenta um desses benefícios. Qual seria ela? a) ( ) Modulação do sistema de defesa da planta e proteção contra doenças. b) ( ) Promoção do crescimento e do desenvolvimento por meio da produção de aminoácidos, vitaminas e hormônios. c) ( ) Ajuda na disponibilidade e aquisição de nutrientes pela planta hospedeira. d) ( ) Indução de agentes fitopatogênicos, capazes de causar doenças nas plantas. 33 c) ( ) Adoção de um sistema de garantia da qualidade, que garantirá as espe- cificações do bioinsumo e, consequentemente, a sua eficiência. d) ( ) A produção pode ser feita ao ar livre ou em um único ambiente inter- no, para que se acompanhem todas as etapas juntas. a) ( ) O trabalho é aprendido no dia a dia, portanto, o pessoal não precisa ser treinado. b) ( ) Protocolos de produção/controle de qualidade são estabelecidos ape- nas ao final da produção. 2. Neste tópico, você viu um pouco mais sobre a implantação de uma indústria para a produção de bioinsumos na fazenda. Mas, além de uma estrutura física adequada, precisamos de outros elementos. Assinale a alternativa que apresenta o ponto-chave relacionado à produção de bioinsumo na fazenda. 34
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