O MELHORAMENTO GENÉTICO DE CANA-DE-AÇÚCAR NO BRASIL E O DESAFIO DAS

MUDANÇAS CLIMÁTICAS GLOBAIS

Dra. Silvia Angélica D. de Carvalho

Prof. Dr. André Tosi Furtado Departamento de Política Científica e Tecnológica

Instituto de Geociências - UNICAMP

• Estrutura da apresentação:

1. Apresentação do projeto;

2. Objetivos e metodologia;

3. Cana-de-açúcar e as mudanças do clima;

4. Melhoramento genético da cana;

5. Os Programas de melhoramento da cana;

6. Considerações finais;

1. Apresentação do Projeto:

• Este artigo apresenta os resultados preliminares do trabalho “Pesquisa e Desenvolvimento na Produção de Álcool e as Mudanças Climáticas Globais”

• Está inserido no Projeto Temático: Geração de Cenários de Produção de Álcool como Apoio para a Formulação de Políticas Públicas Aplicadas à Adaptação do Setor Sucroalcooleiro Nacional às Mudanças Climáticas.

– Faz parte do Programa de Mudanças Climáticas Globais

da Fapesp.

2. Objetivos:

– apresentar um levantamento sobre a atuação dos programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar e avaliar como a questão das mudanças climáticas está sendo considerada no desenvolvimento de variedades da cultura.

• Metodologia:

– Revisão bibliográfica;

– Levantamento de informações secundárias;

– Realização de entrevistas com os coordenadores dos programas e pesquisadores da área;

3. Cana-de-açúcar e as mudanças do clima

• Condições setoriais recentes:

– Crescimento da demanda interna e externa por cana-de-açúcar, principalmente após 2002-03;

– Expansão da produção para áreas com piores condições de solo e clima: área de pastagens degradadas e regiões com diferentes condições climáticas das áreas tradicionais;

Desafio para as áreas agronômica e tecnológica.

– A produção de cana-de-açúcar cresceu 143% no período 2000-2010: crescimento da área plantada e aumento da produtividade;

Fonte: Anuário Estatística da Agroenergia 2010/ Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Produção e Agroenergia – Brasília, : MAPA /SPAE, 2ª ed., 2011. 223 p.

Fonte: Hansen et al. 2001 Hansen, J.E., R. Ruedy, Mki. Sato, M. Imhoff, W. Lawrence, D. Easterling, T. Peterson, and T. Karl, 2001: A closer look at United States and global surface temperature change. J. Geophys. Res., 106, 23947-23963, doi:10.1029/2001JD000354.

Mas temos outro grande

desafio: o aquecimento

global

3. Cana-de-açúcar e as mudanças do clima

– Para a estabilização da temperatura é necessário a estabilização das emissões líquidas antrópicas (produzidas pelo homem);

• O etanol da cana-de-açúcar apresenta balanço energético e de emissões significativamente favorável;

– Riscos crescentes de variações climáticas inesperadas e intensas: os extremos se fortalecem;

– Grande suscetibilidade da agricultura ao clima;

– Importância do desenvolvimento de ferramentas, como o Zoneamento de Risco Climático (ZULLO JR et al, 2010), para auxiliar a expansão das culturas;

INAÇÃO

MITIGAÇÃO

ADAPTAÇÃO

Ausência de ação

Ações de redução das emissões líquidas antrópicas de gases de

efeito estufa

Trata das medidas para diminuir os prejuízos resultantes da

mudança do clima

Três possibilidades de decisão:

3. Cana-de-açúcar e as mudanças do clima

– Os cenários climáticos construídos para o Brasil com base no AR4-IPCC (Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, 2007):

• A2, mais pessimista, estimou temperatura entre 2oC e 5,4oC até 2100;

• B2, mais otimista, estimou temperatura entre 1,4oC e 3,8oC até 2100;

• Algodão • Arroz • Café • Cana-de-açúcar • Feijão; • Girassol; • Mandioca; • Milho • soja

1. Deficiência hídrica

2. Áreas de alto

risco climático

86% Da área plantada

(ASSAD e PINTO, 2008)

3. Cana-de-açúcar e as mudanças do clima – A cana apresenta condições de crescimento e

desenvolvimento que a beneficiam: • Ciclo de desenvolvimento longo – 18 meses;

• Desempenho favorável em condições quentes e úmidas, com intensa radiação solar, na fase de crescimento, seguido de um período seco, nas fases de maturação e colheita.

• A irrigação, quando necessária, ocorre apenas na fase de rebrota do canavial;

• Taxas máximas de crescimento e acúmulo de biomassa para valores entre 22oC e 30oC, sendo nulo acima de 38oC e restrito, devido ao risco de geada superior a 20%, para valores abaixo de 19oC;

• Condições que permitem duas colheitas anuais;

Fonte: ZULLO JR et al, 2010

Indicadores de produção das últimas safras

safra 2010/2011

safra 2011/2012

Alteração %

área plantada (mil ha) 8,056.0 8,981.5 11,49

Produtividade (ton/ha) 77,45 68,29 -11,82

Produção (mil ha) 623,905.3 571,471.0 -8,4

Produção de Açúcar (mil ha) 38,168.4 36,882.0 -3,37

Produção de Alcool (mil m3) 27,595.5 22,857.6 -17,17

MAS...

Entre os fatores que contribuíram para tais quedas estão variações climáticas inesperadas que afetaram, inclusive, as

regiões tradicionais de produção.

4. Melhoramento genético da cana;

• Possui como objetivo estimular a criação de mecanismos de interação entre o setor sucroalcooleiro e a pesquisa de ponta na área de biologia de sistemas, integrando dados genômicos, moleculares, bioquímicos, fisiológicos de crescimento e de desenvolvimento de plantas em resposta ao ambiente (SOUZA e SLUYS, 2010)

• E, diante das condições colocadas, ganha mais importância do que nunca;

• O melhoramento genético é capaz de fazer frente ao problema da mudança climática até um aumento de 2°C na temperatura, acima disso, as plantas começam a ter dificuldade em fazer fotossíntese;

4. Melhoramento genético da cana;

• Os “transgênicos de segunda geração” podem ser uma alternativa, além de serem tolerantes a herbicidas ou resistentes a insetos, como os transgênicos atuais, também seriam mais adaptados aos estresses ambientais;

• A proposta visa buscar, na natureza, plantas mais tolerantes a altas temperaturas e à deficiência hídrica e se apropriar de sua genética para produzir cultivares agrícolas mais resistentes;

(ASSAD e PINTO, 2008)

4. Melhoramento genético da cana;

• Com o desenvolvimento de variedades que apresentem maior resistência ao calor e a seca, além de medidas de gestão cultural como o manejo adequado do solo, seria possível a adaptação da cultura.

• O grande desafio é que a cana-de-açúcar apresenta um genoma complexo, que varia de cultivar para cultivar por se tratar de um genoma híbrido e poliplóide;

• Os centros de melhoramento genético brasileiros, historicamente responsáveis por grandes avanços na produtividade da cana, possuem grande responsabilidade sobre a capacidade de adaptação da cultura.

5. Os Programas de melhoramento da cana:

• Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Cana – IAC

– O IAC foi precursor em pesquisa agrícola no país e, nas décadas de 40 e 50, lançou as primeiras variedades de cana criadas no Brasil;

– A partir daí, também foram desenvolvidos estudos como: adubação, calagem, época de plantio, espaçamento, aplicação de vinhaça etc.

– Após o avanço do Proálcool, na década de 80, problemas internos e mudanças polícas quase permitiram o fim do programa;

– Pela persistência de alguns pesquisadores e com muitas limitações o programa se reestruturou e, em 2005, se firmou em Ribeirão Preto e tem feito, novamente, grandes contribuições ao setor;

– Tem experimentos importantes no Centro-Oeste para variedades resistentes ao estresse hídrico e altas temperaturas;

Centro Avançado de Cana – IAC Produção de mudas em tubetes para posterior seleção Foto tirada em abril, 2012.

5. Os Programas de melhoramento da cana:

• Centro de Tecnologia Canavieira – CTC

– Hoje é uma instituição privada, teve sua origem na antiga COOPERSUCAR;

– Promoveu uma forte descentralização do programa com a criação de 13 polos regionais de melhoramento definidos pelos Ambientes de Produção Edafoclimáticos que selecionam e disseminam clones promissores;

– Em 2007, iniciou o desenvolvimento do processo para obtenção do etanol a partir da biomassa da cana-de-açúcar (bagaço e palha) ;

– Possui o maior e mais completo banco de germoplasma de cana-de-açúcar do país;

– Desenvolveu uma biofábrica que acelera a clonagem das canas mais promissoras, possui capacidade de produção de 1 milhão de plantas/mês.

– Em 2011, lançou duas variedades resistentes ao estresse hídrico e está desenvolvendo variedades trangências com a mesma característica.

5. Os Programas de melhoramento da cana:

• Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento do Setor Sucroenergético – RIDESA

– Foi criada em 1991 quando incorporou as atividades do extinto Planalsucar;

– Inicialmente, foi firmada por convêncio com 7 Universades Federais, hoje engloba 10 Ufs, espalhadas por todo o território nacional;

– Atualmente, as variedades RB possuem 59% da área plantada de cana no país;

– Em marco/2011, lançou 13 novas variedades, sendo duas com características de rusticidade e tolerância ao estresse hídrico;

– No entanto, até o momento não foi constatado nenhum experimento específico da RIDESA voltado ao aumento de temperatura;

5. Os Programas de melhoramento da cana:

• EMBRAPA

– É o programa mais recente de melhoramento de cana do país;

– Possui um forte direcionamento para a biotecnologia, por considerar que via transgenia as respostas as demandas do setor serão mais rápidas do que via melhoramento tradicional;

– Possui plantas transgênicas com tolerância a seca sob avaliação em casas de vegetação;

6. Considerações finais:

• Os programas possuem capacitação para responder a demanda frente as mudanças climáticas;

• Mas essa questão não aparece de maneira contundente na preocupação da maioria deles:

• RIDESA: necessidade de resposta a demanda mais urgentes dos produtores como variedades que respondam adequadamente ao plantio e colheita mecanizados, resistam a prafas, etc. Consideram que a seleção natural dará conta de respondem as mudanças climáticas;

• IAC: tem trabalhado a questão de forma indireta na busca por atender as necessidades de produtores na região Centro-Oeste, com pesquisas de solo e matriz de plantio;

• EMBRAPA e o CTC: através da biotecnologia tem experimentos focados na questão;

6. Considerações finais:

• Outras limitações para a adaptação da cultura frente as mudanças climáticas são passíveis de necessárias destaque:

1. No melhoramento convencional, o tempo para a colocação da variedade no mercado é longo, varia entre 12 e 15 anos;

2. Há dificuldades estruturais, como a falta de recursos para contratação de pessoal qualificado e a compra de equipamentos mais modernos, no caso do IAC e da RIDESA;

3. Desconhecimento por parte dos produtores dos efeitos e do impacto das mudanças climáticas no setor, talvez a discussão ainda esteja restrita por demais ao meio acadêmico;

6. Considerações finais:

• Outras limitações para a adaptação da cultura frente as mudanças climáticas são passíveis de necessárias destaque:

4. Falta apoio financeiro do poder público, isso faz com que os programas se envolvam com as necessidades imediatas dos produtores associados, financiadores do programa, e que o desenvolvimento de variedades adaptadas às mudanças climáticas não recebam recursos suficientes para desenvolvimento, no caso do IAC e da RIDESA;

5. Há dificuldades ao melhoramento, tanto ao convencional quando para a transgenia, impostas pela própria planta por possuir uma estrutura biológica complexa.

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