Enquanto como uma maçã

Há dias em que me torno ainda mais introvertido e contemplativo que o normal. Por gostar muito de ciência, por trabalhar como pesquisador, em geral meus devaneios dizem respeito ao lado científico dos mais mundanos eventos. Por recomendação médica, reduzi drasticamente meu consumo de doces e massas, de maneira que tenho aumentado o consumo de frutas em meus lanches ao longo do dia. Hoje, enquanto saboreava uma maçã, surpreendi-me considerando todo o trabalho agronômico provavelmente dispendido na produção daquela única fruta.
O devaneio científico começou ao observar umas pequenas rachaduras meio ressecadas, pouco visíveis ao olho não treinado, junto à depressão em que se insere a haste, no topo do fruto. Uma leve deficiência de boro, talvez, ou falta de água durante o crescimento do fruto, talvez ambos os problemas, talvez nenhum destes. Alguns frutos podem vir a ficar mal formados se houver problemas de polinização, por alguma razão.
A variedade de maçã que prefiro, do grupo Fuji, parece-me ser bastante doce. Imagino o árduo trabalho de seleção e melhoramento ao longo dos anos levando quem sabe a maiores taxas de fotossíntese ou, mais certamente, a uma maior alocação de açúcares para os frutos em detrimento de outras partes das plantas, estratégia comuníssima no melhoramento de quase todas as plantas cultivadas durante a história da agricultura.
Em minha infância sertaneja, poucos frutos eram tão inacessíveis quanto a maçã – distante e exótica, além de cara. Não há como não pensar no trabalho quase épico dos agrônomos responsáveis pela aclimatação desta cultura às condições brasileiras, as mudanças em termos de necessidades de temperatura, fotoperíodo, condições de solo, trabalho grandemente desconhecido. Aliás, este tipo de aclimatação, no Brasil, não é comum à macieira: uva, soja, trigo, espécies milenarmente cultivadas sob condições temperadas, transplantadas a condições subtropicais ou tropicais, não por meio de mágica ou milagre, mas pelo trabalho dedicado e árduo de agrônomos e agricultores brasileiros.
Tudo isso enquanto comia uma maçã.

Sustentabilidade, adubos e bosta urbana

No filme Waterworld, com o ator americano Kevin Costner como protagonista, a maior parte das terras emersas desapareceu (possivelmente por descongelamento de geleiras polares em uma Terra mais quente) a ausência de terras agricultáveis força os humanos a reciclarem seus mortos visando a reutilização dos nutrientes neles armazenados. Embora não ache a idéia de modo algum absurda, não creio que precisemos de atitudes como esta tão cedo.
Penso, no entanto, que a humanidade se defrontará com desafios semelhantes em um futuro próximo e soluções inovadoras serão necessárias. Para produzir alimentos para uma população crescente e manter os preços destes alimentos em níveis acessíveis, tem sido necessário fazer agricultura em grande escala. Para se conseguir produzir grandes quantidades de alimentos de origem vegetal a preços razoavelmente acessíveis, uma tarefa na verdade difícil, os agricultores tem feito uso de métodos que homogeneizem ao máximo os campos agrícolas, tornando o ambiente físico e químico o mais apropriado possível para que as espécies cultivadas expressem todo ou quase todo potencial genético. Entre outras técnicas, a adubação usando-se fertilizantes químicos de alta solubilidade se tornou o método mais usual de se disponibilizar nutrientes em quantidades adequadas aos cultivos.
Os adubos, ou fertilizantes, garantem a nutrição mineral das plantas cultivadas e a necessidade de seu uso advém do fato de que os solos possuem um estoque finito de nutrientes minerais. Uma vez exauridos estes estoques, faz-se necessária a aplicação de fertilizantes concentrados para a manutenção da produção agrícola. Os nutrientes minerais são absorvidos pelas raízes e então distribuídos para as várias partes do corpo da planta. Quando se colhe uma cultura agrícola, embora alguma parte da vegetação possa permanecer no campo de cultivo, e o ideal é que permaneça, devolvendo ao solo parte dos nutrientes absorvidos, através da decomposição do material orgânico, uma fração considerável, e em alguns casos majoritária, é retirada da área de cultivo e os nutrientes nestes produtos são irreversivelmente “exportados”.
O fato de estes nutrientes exportados não serem recuperados para as terras produtoras é uma das causas maiores da necessidade do uso de fertilizantes. Mas qual o problema de se usar adubos? Alguém mais ou menos familiarizado com o assunto pensaria logo na poluição das águas subterrâneas e estaria certo. Este problema, porém, pode ser contornado ou resolvido pela adoção de práticas adequadas de manejo da adubação. O grande problema é que as fontes de adubo são finitas e estão escasseando rapidamente. O cloreto de potássio, por exemplo, maior fonte de adubos potássicos, vem de depósitos minerais de evaporitos em países como China e Rússia, embora também haja alguma coisa no Brasil. As principais fontes de rocha fosfatada estão no norte da África e já se exaurem. Mesmo a uréia, produzida a partir do nitrogênio atmosférico, depende do petróleo para sua fabricação.
Utilizando uma frase querida aos eco-catastrofistas, este modelo é claramente insustentável. E quais as soluções para isso? Apesar de ver grande potencial na utilização de práticas como a rotação de culturas, o uso de adubos verdes, a agricultura de precisão, as técnicas de produção integrada, o plantio direto, a agricultura orgânica, acho que as alternativas do tipo Waterworld podem vir a ter algum papel no futuro.
Adotando um tom ironicamente profético, acredito que chegará um tempo, e não está longe, em que serão necessários cálculos para se retornar os nutrientes exportados aos campos de cultivo, talvez na forma de fezes tratadas e desidratadas ou, melhor ainda, compostadas, com ou sem calcário, uso de biossólidos (lodos de esgoto urbano e industrial) e outras. Quase toda a cenoura produzida na pequena cidade mineira de Rio Paranaíba, por exemplo, é vendida em São Paulo ou na distante Fortaleza. Dentro das cenouras vão preciosos nutrientes que jamais verão os solos de Rio Paranaíba novamente. Isto não pode continuar desta forma, definitivamente, não há sustentabilidade neste modelo. Se os moradores das grandes cidades, preocupados com o meio ambiente, confortáveis em encontrar um bode expiatório para a degradação no mundo, querem contribuir para uma agricultura sustentável, que nos devolvam a bosta! É necessário começar a pensar, ousadamente.

Zoneamento da cana de açúcar no “Discutindo Ecologia”

O ecólogo Luiz Bento, autor do ótimo blog Discutindo Ecologia, escreveu dois textos essenciais fazendo considerações sobre o recente projeto de Zoneamento Agroecológico da Cana de Açúcar no Brasil que podem ser lidos aqui e aqui. Uma boa discussão nos comentários já foi iniciada e ainda deve ir longe. Recomendo que leiam e participem da discussão.

O segundo melhor

O professor e blogueiro Osame Kinouchi anunciou ontem no Semciência a classificação final do “Prêmio ABC para blogs científicos”. Ficamos muito felizes ao saber e agora em anunciar que o blog Geófagos ficou em segundo lugar na categoria Ambiente e Ciências da Terra. O primeiro lugar ficou para nossa vizinha de condomínio, a scibling Paula Signorini, com o excelente Rastro de Carbono. Ficamos sabendo do Prêmio meio de última hora e não fizemos sequer “campanha”, mas assim foi até melhor. Muito obrigado aos que nos votaram, certamente leitores fiéis e reconhecedores de nosso contínuo esforço em publicar textos informativos e confiáveis. É a todos vocês que dedicamos o trabalho feito neste blog. Parabenizamos também todos os premiados, lembrando ainda que todos os primeiros lugares nas categorias avaliadas fazem parte do condomínio ScienceBlogs Brasil. Parece que viemos para ficar.

Umas & Outras & Outros Bons Blogs Nordestinos

A paraibana radicada no Rio Grande do Norte, Clotilde Tavares, médica, professora universitária, artista e não sei quantos títulos mais, lançou há cerca de seis meses seu excelente blog, Umas & Outras, que só agora descobri, desatento que estou. Já falei noutros cantos de Clotilde, quando descobri dela um belíssimo texto sobre o cantador-mor dos Cariris Velhos da Paraíba, Severino Pinto da Silva, o Pinto de Monteiro, considerado pelos grandes cantadores e conhecedores como o maior repentista que provavelmente já houve por aquelas plagas.
Clotilde, assim como eu mesmo, tem origens familiares no Cariri paraibano e sofre, não sei em que grau, de uma doença benéfica que aflige grande número de sertanejos, eu inclusive: o amor pela genealogia. Como se já não fosse suficiente tudo isso, Clotilde Tavares corrobora a teoria defendida por Galton, primo de Charles Darwin, de que há algumas famílias que notavelmente se sobressaem: é irmã do poeta, escritor e compositor Bráulio Tavares, autor do blog Mundo Fantasmo, uma das minhas poucas leituras diárias obrigatórias.
Espero que mais nenhum Tavares resolva escrever na internet, senão me faltará tempo para outras leituras. Aliás, em termos de leituras na internet, ultimamente meu tempo tem sido em grande parte tomado por blogs excepcionais escritos por nordestinos. Minha estadia no Recife me possibilitou conhecer blogs como o Estuário, do jornalista Samarone Lima, grande cronista que acaba de lançar seu livro “Viagem ao Crepúsculo”, pela Editora Casa das Musas, no qual escreve sobre um período que passou em Cuba. Pelo que ouvi falar, o livro é muito bom e estou esperando acabar de pagar umas contas para o adquirir.
Aliás, em termos de blogs literários ou sobre literatura, Pernambuco é riquíssimo. Além de Estuário, costumo ler o belíssimo Trança, da poeta e professora Flávia Suassuna, sobrinha de meu ídolo pessoal maior, Ariano Suassuna, e prova viva de que há genes literários notáveis espalhados pelo Cariri paraibano, de onde vêm os Suassuna, e de que Francis Galton tinha alguma razão.

A intimidade da fome irlandesa: sequenciado o genoma do Phytophthora infestans

A batata ou batatinha, Solanum tuberosum, erroneamente chamada de batata inglesa apesar de sua origem andina, foi e é um alimento básico de muitos povos. A hortaliça mais cultivada mundialmente, é a quarta espécie agrícola mais cultivada no planeta. Foi levada para a Europa pelos espanhóis em 1570, após a conquista do Império dos Incas, e lá se tornou a base alimentar de boa parte da população européia.
Já se tornou proverbial a dependência quase exclusiva da população irlandesa no século XIX pela cultura. Em torno de 1845 uma doença, chamada em inglês de potato blight e em português do Brasil de requeima, causou a morte de cerca de um milhão de irlandeses e a emigração de uma quantidade similar no episódio tristemente conhecido como Great Irish Famine, a grande fome irlandesa.
A requeima é causada pelo microrganismo Phytophthora infestans, antes classificado como fungo mas hoje reenquadrado entre os oomicetos. A doença, ainda hoje a mais importante afetando a batata e outras solanáceas, como o tomate, causa prejuízos anuais na cultura da batatinha, no mundo, estimados em cerca de 6,7 bilhões de dólares americanos. De difícil manejo pela rapidez do organismo em se adaptar às medidas de controle, geralmente se recomenda a utilização de variedades resistentes à doença e o plantio em áreas em que a ocorrência é incomum, como climas mais quentes e secos.
Em boa hora foi publicado hoje na revista Nature o artigo “Genome sequence and analysis of the Irish potato famine pathogen Phytophthora infestans“, por Brian J. Haas e colaboradores, em que se descreve o sequenciamento do genoma deste importante fitopatógeno, relevante feito que certamente virá auxiliar o controle da doença nas lavouras bataticultoras mundiais.
Eis o resumo do trabalho:
Phytophthora infestans is the most destructive pathogen of potato and a model organism for the oomycetes, a distinct lineage of fungus-like eukaryotes that are related to organisms such as brown algae and diatoms. As the agent of the Irish potato famine in the mid-nineteenth century, P. infestans has had a tremendous effect on human history, resulting in famine and population displacement. To this day, it affects world agriculture by causing the most destructive disease of potato, the fourth largest food crop and a critical alternative to the major cereal crops for feeding the world’s population. Current annual worldwide potato crop losses due to late blight are conservatively estimated at $6.7 billion. Management of this devastating pathogen is challenged by its remarkable speed of adaptation to control strategies such as genetically resistant cultivars. Here we report the sequence of the P. infestans genome, which at ~ 240megabases (Mb) is by far the largest and most complex genome sequenced so far in the chromalveolates. Its expansion results from a proliferation of repetitive DNA accounting for 74% of the genome. Comparison with two other Phytophthora genomes showed rapid turnover and extensive expansion of specific families of secreted disease effector proteins, including many genes that are induced during infection or are predicted to have activities that alter host physiology. These fast-evolving effector genes are localized to highly dynamic and expanded regions of the P. infestans genome. This probably plays a crucial part in the rapid adaptability of the pathogen to host plants and underpins its evolutionary potential.

Norman Ernest Borlaug, 1914-2009

Com tristeza soube e noticio o falecimento deste grande ser humano e agrônomo cuja história de vida e cujas opiniões admiro e respeito. Desde domingo venho planejando escrever um post sobre este agrônomo excepcional, Norman Borlaug, considerado por alguns como o grande herói de nossos tempos, ganhador do Prêmio Nobel da Paz por seu trabalho de pesquisa em melhoramento de trigo que indubitavelmente matou a fome de milhões de seres humanos, infelizmente quase completamente desconhecido do grande público. Infelizmente as obrigações profissionais não me deixaram ainda tempo para compor o texto. Copio a seguir um texto divulgado na Folha de São Paulo, mas garanto que assim que puder, publicarei minhas impressões sobre este herói de nossos tempos.

Claudio Angelo escreve para a “Folha de SP”:
Morreu no último dia 12 de setembro nos EUA, aos 95 anos, o agrônomo Norman Borlaug, arquiteto da “Revolução Verde” e talvez o único ser humano que pudesse dizer, com justiça, que salvou centenas de milhões de vidas.
O americano Borlaug foi o responsável pelo desenvolvimento de variedades de trigo e de um pacote de técnicas agrícolas que impediram uma mortandade em massa na Índia, no Paquistão e nas Filipinas nos anos 1960. Graças a suas pesquisas, esses países praticamente dobraram sua produção do cereal em apenas cinco anos.
O trabalho ajudou nações do Terceiro Mundo a se tornarem autossuficientes na produção de grãos, rompendo um ciclo histórico de baixa produtividade e dependência extrema de chuva que matava de fome dezenas de milhões em certas regiões durante secas anormais.
“Norman Borlaug salvou mais vidas do que qualquer homem na história”, disse Josette Sheeran, diretora-executiva do Programa de Alimentação das Nações Unidas. “Seu coração era tão grande quanto sua mente brilhante, mas foram sua paixão e sua compaixão que moveram o mundo.”
Por seu trabalho, Borlaug ganhou o Prêmio Nobel da Paz em 1970, mas também a antipatia dos ambientalistas: o pacote de práticas agrícolas exportado para a Ásia, que depois virou padrão no mundo todo, incluía o uso maciço de fertilizantes à base de nitrogênio – poluentes da água – e levou à expansão acelerada da área cultivada no mundo, inclusive no Brasil, à custa dos ecossistemas.
A esses críticos, o agrônomo tinha uma resposta na ponta da língua: “Para aqueles cuja principal preocupação é defender o ‘ambiente’, vamos olhar o impacto que a aplicação da agricultura baseada na ciência teve sobre o uso da terra. Se a produtividade dos cereais de 1950 tivesse permanecido em 1999, teríamos precisado de 1,8 bilhão de hectares adicionais de terra da mesma qualidade, em vez dos 600 milhões que foram usados”, escreveu, num artigo publicado em 2002.
Nas últimas duas décadas, tornara-se um defensor fervoroso dos transgênicos, vendo-os como ferramentas principais de uma nova “Revolução Verde”. O instituto onde trabalhava e que dirigiu por três décadas, o Cimmyt (Centro Internacional de Melhoramento de Milho e Trigo), no México, desenvolve transgênicos para distribuir, de graça, na África.
Revolução silenciosa
Nascido no Estado de Iowa em março de 1914, Norman Ernest Borlaug foi trabalhar no México em 1943, numa parceria entre o governo e a Fundação Rockefeller para a pesquisa agrícola. Ali ele iniciou o desenvolvimento de variedades de trigo resistentes a doenças e a vários estresses ambientais.
Um dos truques usados por Borlaug foi criar plantas no nível do mar e a 2.500 metros de altitude e cruzá-las depois, combinando suas resistências.
As novas linhagens, auxiliadas pelo uso intensivo de fertilizantes, passaram a produzir tanto que o peso das espigas quebrava o caule. A resposta de Borlaug foi buscar uma variedade anã de trigo no Japão e cruzá-la com suas plantas resistentes, dando origem ao trigo anão mexicano. Com duas vezes a produtividade do trigo comum, o novo grão foi adotado com sucesso no México em 1961 e distribuído para a Ásia a partir de 1965, produzindo safras “milagrosas”. O sucesso foi reproduzido com arroz e depois com outros cereais.
O sucesso das novas variedades aconteceu numa década marcada por um pesadelo malthusiano: a explosão populacional humana levaria ao colapso da civilização. Tal temor foi expresso no livro “A Bomba Populacional”, de Paul Ehrlich.
“Três ou quatro décadas atrás, quando tentamos levar essa tecnologia à Índia, ao Paquistão e à China, eles diziam que nada poderia salvar aquelas pessoas, que a população tinha de morrer”, disse Borlaug em 2004.
No entanto, ele pregava insistentemente contra “o crescimento irresponsável da população”. “Ainda temos um número alto de pessoas miseráveis e famintas, e isso contribui para a instabilidade”, disse, em 2006. “A miséria humana é explosiva, não se esqueça disso.”
rlaug morreu em Dallas, em decorrência de complicações de um câncer. Deixa dois filhos, Norma Jean e Bill, cinco netos e seis bisnetos.
(Com Associated Press)
(Folha de SP, 14/9)

Minerais de argila de solos tropicais intemperizados

Por estar em região tropical com raras ocorrências de fenômenos naturais catastróficos como terremotos, glaciações ou vulcanismo há um período longo de tempo, as condições ambientais brasileiras favoreceram o desenvolvimento, em grande parte do território nacional, de solos bem desenvolvidos em cuja fração argila predominam minerais secundários típicos de intensos processos de intemperismo, principalmente minerais de argila do tipo 1:1 (grupo da caulinita) e óxidos de ferro e alumínio, considerados como produtos finais do intemperismo químico e altamente resistentes à dissolução ulterior.
Os minerais de argila do tipo 1:1 (lê-se um para um) caracterizam-se por possuir uma unidade cristalográfica contendo uma camada de tetraedros de silício e oxigênio e uma camada de octaedros de alumínio (ou magnésio) e hidroxilas:
kaolinitestruct.gif
Estas unidades cristalográficas empilham-se em camadas não expansivas devido às ligações de hidrogênio formadas entre a camada de tetraedros de sílica de uma unidade e uma de octaedros de outra unidade cristalográfica. A pouca ou nula expansividade da caulinita é a causa da baixa superfície específica deste mineral de argila.
Como há pouca substituição do átomo central tanto nos tetraedros quanto nos octaedros (pequena substituição isomórfica), há pouco desbalanço de cargas, gerando poucas cargas negativas, ou em jargão técnico, pequena capacidade de troca catiônica (CTC), o que significa que os solos em que predominam os minerais de argila do grupo das caulinitas têm pouca capacidade de reter elementos nutrientes catiônicos – daí a baixa fertilidade de solos tropicais muito intemperizados, como os Latossolos do Cerrado e da Amazônia.
Os óxidos de ferro (hematita e goethita, principalmente) e alumínio (principalmente gibbsita), à semelhança dos argilominerais 1:1, têm baixa CTC e contribuem pouquíssimo na retenção de nutrientes no solo. As cores avermelhadas e amareladas de boa parte dos solos brasileiros são conferidas pela presença, em quantidades variáveis, dos óxidos de ferro hematita e goethita, respectivamente. A hematita é mais comum em ambientes menos húmidos e pobres em matéria orgânica. A goethita, por outro lado, forma-se preferencialmente em ambientes mais úmidos, de drenagem mais fraca, e mais ricos em matéria orgânica do solo.

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