Ciências Agrárias

Apresentação

É consenso global que devemos duplicar a produção de alimentos até 2050 e as evidências indicam que é possível produzir alimentos suficientes com as tecnologias atualmente em uso. Entretanto, os dados demonstram a alta iniquidade e a reduzida sustentabilidade no campo da segurança alimentar global. A iniquidade está baseada no elevado número de habitantes abaixo do limiar de pobreza e fome. A reduzida sustentabilidade está fundamentada no fato de que a agricultura praticada em muitas regiões implica na redução dos estoques não renováveis, danos ao meio ambiente, redução do carbono no solo e sistemas aquíferos e custo energético pela utilização de fertilizantes, entre outros. O desafio não está, assim, limitado à quantidade da produção de alimentos, mas inclui a intensificação sustentável da produção com base na equidade e no uso mais eficiente dos recursos da biodiversidade. Para atingir as metas preconizadas será então necessário tornar a pesquisa mais integrada às práticas atualmente em uso nos sistemas agrícolas e associada às tecnologias avançadas, como a genômica, biologia sintética, biologia celular, nanotecnologia e informática.

As tecnologias atuais baseadas na precisão, rapidez e custo reduzido constituirão o fundamento para vencer os desafios socioeconômicos e ambientais afetos à segurança alimentar, saúde, nutrição e energia. Da domesticação das espécies até a engenharia genética, as plantas vêm fornecendo alimento, combustível, fibras e matérias-primas e, mais recentemente, pesquisas tem visado a redução dos insumos aplicados na agricultura e o desenvolvimento de plantas associadas à sustentabilidade ambiental. Confrontado com o crescimento da população e das mudanças climáticas, a próxima onda de inovação na segurança alimentar irá integrar tecnologias e abordagens, que vão desde a escala nanomolecular à manipulação de ecossistemas. Os recentes esforços para projetar plantas capazes de utilizar nitrogênio e fósforo de forma mais eficiente, aumentar a fixação de carbono e remediação ambiental na direção de maior compreensão das interações planta-microbioma, indicam novas possibilidades rumo ao futuro da segurança alimentar e ambiental sustentável. Tecnologias recentes sustentam novo ciclo de descoberta, incluindo a próxima geração de sequenciamento de genomas, edição e silenciamento de genes, melhoramento de plantas assistidos por marcadores moleculares, monitoramento computacional de experimentos de campo, fenotipagem, engenharia metabólica, modelos de rotas bioquímicas e biologia sintética, entre outras.

Juntamente com a redução das perdas pós-colheita e resíduos da cadeia alimentar, a intensificação do uso de tecnologias avançadas na agricultura será essencial para aumentar a produtividade. A agricultura de precisão, a engenharia genética de novas variedades e culturas, e uma melhor gestão da energia, fertilizantes, sistemas de cultivo sob condições de campo, incluindo sistemas de irrigação, também deverão contribuir para enfrentar os desafios.

Suprimentos de água doce para a agricultura estão sob pressão. Atualmente, cerca de um terço da população mundial vive em zonas áridas e semi-áridas, que cobrem cerca de 40% da área de solo utilizado. Estudos relativos ao meio ambiente estimam que, nas próximas décadas, as temperaturas médias vão aumentar e área de sequeiro deverá expandir. Habitantes de regiões áridas e semi-áridas estão extraindo água do solo mais rápido do que os sistemas aqüíferos são capazes de recuperação. Em adição, também tem sido utilizados sistemas aqüíferos fósseis, não capazes de recuperação. É sabido que as principais culturas utilizadas para alimentação no mundo como o milho, trigo, arroz, soja, requerem uma quantidade substancial de água para o crescimento, sendo necessários de 500 a 2.000 litros de água para produzir um quilograma de trigo. Já a quantidade de água necessária para produzir um quilograma de proteína animal é 2 a 10 vezes maior.

O aumento da temperatura média e a redução da disponibilidade de água doce se apresentam como desafios atuais críticos para a agricultura, particularmente para o desempenho das plantas sob condições climáticas menos favoráveis. Avanços do conhecimento sobre a resposta das plantas ao estres, maior conhecimento molecular aliado a ferramentas para o melhoramento das plantas já resultaram na introdução de novas variedades de culturas tolerantes à seca. Assim, novas variedades de milho tolerante à seca, produzidas utilizando as modernas abordagens, como a genética genômica, já estão no mercado.

A FAO estima que será necessário aumentar a quantidade de alimento produzido em 70% até 2050. Será preciso mais alimentos, mais ração e fibra, porque haverá mais pessoas, que terão maior acesso ao consumo e irão demandar, principalmente, mais carne na dieta. Produzir mais carne requer produzir mais grãos. Mas o aumento da oferta de grãos através da expansão da fronteira agrícola, não pode ser sustentado. Preservar a biodiversidade do nosso planeta é prioridade crescente e estudos de modelagem indicam que, no formato atual, em algumas décadas os recursos naturais do planeta serão insuficientes para sustentar os padrões de consumo do mundo desenvolvido. Em contraste, o impacto negativo das mudanças climáticas na agricultura está se tornando cada vez mais evidente.

Para alcançar a sustentabilidade em um cenário de aumento da produção de alimentos, teremos que nos valer da mesma quantidade de terra, menor quantidade de água, energia e produtos químicos. A revolução da genética molecular, ao final do século XX, impulsionou o desenvolvimento de métodos mais precisos, que levaram à introdução de plantas geneticamente modificadas (GM) nos sistemas de produção agropecuária que se tornaram chave para responder a estes desafios. Paradoxalmente, embora o uso da tecnologia GM tenha sido aceita e amplamente utilizada na medicina, evocou um nível sem precedentes de controvérsia social no tocante à produção de alimentos, o que resultou na proliferação de restrições regulamentares que ameaçam inviabilizar a utilização desta técnica na obtenção de uma maior e mais acelerada sustentabilidade, com significativos benefícios para a humanidade. Enquanto os ganhos de produtividade com base em avanços técnico-científicos anteriores ainda podem aumentar a produção de alimentos em países como os da África, novos ganhos de produtividade parecem ter atingido o pico na maioria dos países desenvolvidos, onde recentes ganhos de produtividade só foram conseguidos, em grande parte, graças à adoção de culturas GM.

O Brasil, pelo menos nas próximas cinco décadas, deverá continuar como um importante produtor de alimentos para mundo, com parte significativa (22%) da matriz do seu produto interno bruto advindos do agronegócio. Essa conquista é baseada no desenvolvimento do agronegócio com a eficaz introdução de tecnologias modernas. A Tabela 1 mostra dados analíticos sobre a estrutura produtiva de diferentes segmentos agrícolas no Brasil, indicando um total de pouco mais de 5 milhões de estabelecimentos, divididos em três classes: a Classe C com rendimentos anuais entre R$ 20 mil e R$ 88 mil; as Classes A/B e D/E definidas com rendimentos anuais acima e abaixo dos limites de renda mencionado, respectivamente. Os dados do censo indicam que as Classes A/B corresponderam a 300.963 estabelecimentos (5,8% do número total), ocupando uma área de 128.420.746 ha (38,5% da área total), com um tamanho médio de 426,6 ha, sendo responsável por 78,8% do Valor Bruto da Produção (VBP). A Classe C com 796.173 estabelecimentos (15,4%) ocupa uma área de 60.332.029 ha (18,1% da área total), com o tamanho médio de 75,7 ha e 13,6% do VBP. Em contraste, as classes D/E, incluindo 3.645.344 de estabelecimentos (70,4%), ocupam 109.940.992 ha (32,9%) e um tamanho médio de 30,1 ha, que foram responsáveis ​​por 7,6% do VBP. Os resultados evidenciaram que a VBP da agricultura no Brasil variou amplamente entre as diferentes classes de renda. Classes A/B e C foram responsáveis ​​por 92% do VBP (Tabela 1).

Tabela 1. Participação de diferentes classes de renda no valor bruto da produção

Classe Ano/renda*Número de estabelecimentosEstabelecimentos (%)Valor bruto da produção (%)
A/B 300.963 5.8 78.8
C 796.173 15,4 13.6
D/E 3.645.344 70.4 7.6
ND 433.156 8.4 -
Total 5.175.636 100 100
*Classe: C, de aproximadamente R$ 20.000,00 a R$ 88.000,00; A/B, acima de R$ 88.000,00; D/E, abaixo de R$ 20.000,00; ND, não determinada; Valor bruto da produção (VBP) = valor liquido + valor custo de produção; fonte: Censo Agropecuário, IBGE, Brasil, 2007.

Entretanto, apesar da contribuição limitada das classes D/E no VBP, é importante ressaltar a enorme pujança da classe D/E, em função da grande área ocupada e número das explorações agrícolas, em comparação com as classes A/B e C. Este fato indica que as políticas públicas operacionais atuais foram efetivas para as classes C e A/B. Entretanto, foram insuficientes para as classes D/E. Os dados do Censo também indicam uma correlação direta entre o uso de tecnologias, melhoria de Classe, e aumento em VBP. Reconhece-se, assim, a importância de iniciativas políticas e esforços para incrementar e sustentar o segmento de classe de menor renda na agricultura brasileira, nas últimas décadas. Os atuais programas contribuíram, mas os avanços alcançados até agora são limitados para garantir uma produção crescente de maneira sustentável, em função da incapacidade de lidar com todos os setores vulneráveis no campo. Para tanto, há necessidade da inclusão de componentes como o da saúde humana, educação, segurança alimentar e ambiental, conhecimento ecológico e geração de produtos de maior valor agregado no mercado. Estes incrementos, certamente, irão estabelecer novas métricas para o setor rural. Ressalta-se, ainda, a importância de intensificar o uso das biotecnologias, como uma opção viável e um componente determinante para o ganho anual dos produtores das Classes D/E.

O desafio fundamental para os países em desenvolvimento inclui a capacidade de inovar em velocidade compatível com o mundo contemporâneo, a partir dos conhecimentos para a intensificação sustentável da produção de alimentos, com o estabelecimento de uma nova métrica na agricultura, capaz de convencer a sociedade brasileira e mundial sobre a capacidade e a relevância da agricultura tropical sustentável.

Temas sugeridos:

  • Genética e Melhoramento de Plantas;
  • Genética, Sanidade e Produção Animal;
  • Controle Biológico de Pragas (+ feromônios etc.);
  • Instrumentação/Robótica/Sensores/TI/Big Data;
  • Água;
  • Solos;
  • Florestas;
  • Genética e Biodiversidade (enfatizar a importância da aplicação da genética avançada para agregação de valor, uso e conservação da biodiversidade).;
  • Energia;
  • Mudanças climáticas;
  • Aquacultura/Piscicultura;
  • P&D de empresas ("base de sustentação institucional");
  • Entre outros temas.

É consenso global que devemos duplicar a produção de alimentos até 2050 e as evidências indicam que é possível produzir alimentos suficientes com as tecnologias atualmente em uso. Entretanto, os dados demonstram a alta iniquidade e a reduzida sustentabilidade no campo da segurança alimentar global. A iniquidade está baseada no elevado número de habitantes abaixo do limiar de pobreza e fome. A reduzida sustentabilidade está fundamentada no fato de que a agricultura praticada em muitas regiões implica na redução dos estoques não renováveis, danos ao meio ambiente, redução do carbono no solo e sistemas aquíferos e custo energético pela utilização de fertilizantes, entre outros. O desafio não está, assim, limitado à quantidade da produção de alimentos, mas inclui a intensificação sustentável da produção com base na equidade e no uso mais eficiente dos recursos da biodiversidade. Para atingir as metas preconizadas será então necessário tornar a pesquisa mais integrada às práticas atualmente em uso nos sistemas agrícolas e associada às tecnologias avançadas, como a genômica, biologia sintética, biologia celular, nanotecnologia e informática.

As tecnologias atuais baseadas na precisão, rapidez e custo reduzido constituirão o fundamento para vencer os desafios socioeconômicos e ambientais afetos à segurança alimentar, saúde, nutrição e energia. Da domesticação das espécies até a engenharia genética, as plantas vêm fornecendo alimento, combustível, fibras e matérias-primas e, mais recentemente, pesquisas tem visado a redução dos insumos aplicados na agricultura e o desenvolvimento de plantas associadas à sustentabilidade ambiental. Confrontado com o crescimento da população e das mudanças climáticas, a próxima onda de inovação na segurança alimentar irá integrar tecnologias e abordagens, que vão desde a escala nanomolecular à manipulação de ecossistemas. Os recentes esforços para projetar plantas capazes de utilizar nitrogênio e fósforo de forma mais eficiente, aumentar a fixação de carbono e remediação ambiental na direção de maior compreensão das interações planta-microbioma, indicam novas possibilidades rumo ao futuro da segurança alimentar e ambiental sustentável. Tecnologias recentes sustentam novo ciclo de descoberta, incluindo a próxima geração de sequenciamento de genomas, edição e silenciamento de genes, melhoramento de plantas assistidos por marcadores moleculares, monitoramento computacional de experimentos de campo, fenotipagem, engenharia metabólica, modelos de rotas bioquímicas e biologia sintética, entre outras.

Juntamente com a redução das perdas pós-colheita e resíduos da cadeia alimentar, a intensificação do uso de tecnologias avançadas na agricultura será essencial para aumentar a produtividade. A agricultura de precisão, a engenharia genética de novas variedades e culturas, e uma melhor gestão da energia, fertilizantes, sistemas de cultivo sob condições de campo, incluindo sistemas de irrigação, também deverão contribuir para enfrentar os desafios.

Suprimentos de água doce para a agricultura estão sob pressão. Atualmente, cerca de um terço da população mundial vive em zonas áridas e semi-áridas, que cobrem cerca de 40% da área de solo utilizado. Estudos relativos ao meio ambiente estimam que, nas próximas décadas, as temperaturas médias vão aumentar e área de sequeiro deverá expandir. Habitantes de regiões áridas e semi-áridas estão extraindo água do solo mais rápido do que os sistemas aqüíferos são capazes de recuperação. Em adição, também tem sido utilizados sistemas aqüíferos fósseis, não capazes de recuperação. É sabido que as principais culturas utilizadas para alimentação no mundo como o milho, trigo, arroz, soja, requerem uma quantidade substancial de água para o crescimento, sendo necessários de 500 a 2.000 litros de água para produzir um quilograma de trigo. Já a quantidade de água necessária para produzir um quilograma de proteína animal é 2 a 10 vezes maior.

O aumento da temperatura média e a redução da disponibilidade de água doce se apresentam como desafios atuais críticos para a agricultura, particularmente para o desempenho das plantas sob condições climáticas menos favoráveis. Avanços do conhecimento sobre a resposta das plantas ao estres, maior conhecimento molecular aliado a ferramentas para o melhoramento das plantas já resultaram na introdução de novas variedades de culturas tolerantes à seca. Assim, novas variedades de milho tolerante à seca, produzidas utilizando as modernas abordagens, como a genética genômica, já estão no mercado.

A FAO estima que será necessário aumentar a quantidade de alimento produzido em 70% até 2050. Será preciso mais alimentos, mais ração e fibra, porque haverá mais pessoas, que terão maior acesso ao consumo e irão demandar, principalmente, mais carne na dieta. Produzir mais carne requer produzir mais grãos. Mas o aumento da oferta de grãos através da expansão da fronteira agrícola, não pode ser sustentado. Preservar a biodiversidade do nosso planeta é prioridade crescente e estudos de modelagem indicam que, no formato atual, em algumas décadas os recursos naturais do planeta serão insuficientes para sustentar os padrões de consumo do mundo desenvolvido. Em contraste, o impacto negativo das mudanças climáticas na agricultura está se tornando cada vez mais evidente.

Para alcançar a sustentabilidade em um cenário de aumento da produção de alimentos, teremos que nos valer da mesma quantidade de terra, menor quantidade de água, energia e produtos químicos. A revolução da genética molecular, ao final do século XX, impulsionou o desenvolvimento de métodos mais precisos, que levaram à introdução de plantas geneticamente modificadas (GM) nos sistemas de produção agropecuária que se tornaram chave para responder a estes desafios. Paradoxalmente, embora o uso da tecnologia GM tenha sido aceita e amplamente utilizada na medicina, evocou um nível sem precedentes de controvérsia social no tocante à produção de alimentos, o que resultou na proliferação de restrições regulamentares que ameaçam inviabilizar a utilização desta técnica na obtenção de uma maior e mais acelerada sustentabilidade, com significativos benefícios para a humanidade. Enquanto os ganhos de produtividade com base em avanços técnico-científicos anteriores ainda podem aumentar a produção de alimentos em países como os da África, novos ganhos de produtividade parecem ter atingido o pico na maioria dos países desenvolvidos, onde recentes ganhos de produtividade só foram conseguidos, em grande parte, graças à adoção de culturas GM.

O Brasil, pelo menos nas próximas cinco décadas, deverá continuar como um importante produtor de alimentos para mundo, com parte significativa (22%) da matriz do seu produto interno bruto advindos do agronegócio. Essa conquista é baseada no desenvolvimento do agronegócio com a eficaz introdução de tecnologias modernas. A Tabela 1 mostra dados analíticos sobre a estrutura produtiva de diferentes segmentos agrícolas no Brasil, indicando um total de pouco mais de 5 milhões de estabelecimentos, divididos em três classes: a Classe C com rendimentos anuais entre R$ 20 mil e R$ 88 mil; as Classes A/B e D/E definidas com rendimentos anuais acima e abaixo dos limites de renda mencionado, respectivamente. Os dados do censo indicam que as Classes A/B corresponderam a 300.963 estabelecimentos (5,8% do número total), ocupando uma área de 128.420.746 ha (38,5% da área total), com um tamanho médio de 426,6 ha, sendo responsável por 78,8% do Valor Bruto da Produção (VBP). A Classe C com 796.173 estabelecimentos (15,4%) ocupa uma área de 60.332.029 ha (18,1% da área total), com o tamanho médio de 75,7 ha e 13,6% do VBP. Em contraste, as classes D/E, incluindo 3.645.344 de estabelecimentos (70,4%), ocupam 109.940.992 ha (32,9%) e um tamanho médio de 30,1 ha, que foram responsáveis ​​por 7,6% do VBP. Os resultados evidenciaram que a VBP da agricultura no Brasil variou amplamente entre as diferentes classes de renda. Classes A/B e C foram responsáveis ​​por 92% do VBP (Tabela 1).

Tabela 1. Participação de diferentes classes de renda no valor bruto da produção

Classe Ano/renda*Número de estabelecimentosEstabelecimentos (%)Valor bruto da produção (%)
A/B 300.963 5.8 78.8
C 796.173 15,4 13.6
D/E 3.645.344 70.4 7.6
ND 433.156 8.4 -
Total 5.175.636 100 100
*Classe: C, de aproximadamente R$ 20.000,00 a R$ 88.000,00; A/B, acima de R$ 88.000,00; D/E, abaixo de R$ 20.000,00; ND, não determinada; Valor bruto da produção (VBP) = valor liquido + valor custo de produção; fonte: Censo Agropecuário, IBGE, Brasil, 2007.

Entretanto, apesar da contribuição limitada das classes D/E no VBP, é importante ressaltar a enorme pujança da classe D/E, em função da grande área ocupada e número das explorações agrícolas, em comparação com as classes A/B e C. Este fato indica que as políticas públicas operacionais atuais foram efetivas para as classes C e A/B. Entretanto, foram insuficientes para as classes D/E. Os dados do Censo também indicam uma correlação direta entre o uso de tecnologias, melhoria de Classe, e aumento em VBP. Reconhece-se, assim, a importância de iniciativas políticas e esforços para incrementar e sustentar o segmento de classe de menor renda na agricultura brasileira, nas últimas décadas. Os atuais programas contribuíram, mas os avanços alcançados até agora são limitados para garantir uma produção crescente de maneira sustentável, em função da incapacidade de lidar com todos os setores vulneráveis no campo. Para tanto, há necessidade da inclusão de componentes como o da saúde humana, educação, segurança alimentar e ambiental, conhecimento ecológico e geração de produtos de maior valor agregado no mercado. Estes incrementos, certamente, irão estabelecer novas métricas para o setor rural. Ressalta-se, ainda, a importância de intensificar o uso das biotecnologias, como uma opção viável e um componente determinante para o ganho anual dos produtores das Classes D/E.

O desafio fundamental para os países em desenvolvimento inclui a capacidade de inovar em velocidade compatível com o mundo contemporâneo, a partir dos conhecimentos para a intensificação sustentável da produção de alimentos, com o estabelecimento de uma nova métrica na agricultura, capaz de convencer a sociedade brasileira e mundial sobre a capacidade e a relevância da agricultura tropical sustentável.

Temas sugeridos:

  • Genética e Melhoramento de Plantas;
  • Genética, Sanidade e Produção Animal;
  • Controle Biológico de Pragas (+ feromônios etc.);
  • Instrumentação/Robótica/Sensores/TI/Big Data;
  • Água;
  • Solos;
  • Florestas;
  • Genética e Biodiversidade (enfatizar a importância da aplicação da genética avançada para agregação de valor, uso e conservação da biodiversidade).;
  • Energia;
  • Mudanças climáticas;
  • Aquacultura/Piscicultura;
  • P&D de empresas ("base de sustentação institucional");
  • Entre outros temas.

Participantes

Coordenadores
Elibio Rech 
Evaldo Vilela 

Participantes
Acelino Couto Alfenas
Adriano Nunes Nesi 
Dario Grattapaglia 
Durval Dourado Neto
Frederico Ozanan Machado Durães
Gabriel Dehon Sampaio Rezende
Jorge Luiz Colodette
José Luiz Stape
José Roberto Postali Parra 
Lineu Neiva Rodrigues
Luiz Roberto Guilherme
Marcos Heil Costa
Niro Higuchi 
Rômulo Cerqueira Leite
Ronald Kennedy Luz
Silvio Crestana

Técnico responsável
Marcos Cortesão

Coordenadores
Elibio Rech 
Evaldo Vilela 

Participantes
Acelino Couto Alfenas
Adriano Nunes Nesi 
Dario Grattapaglia 
Durval Dourado Neto
Frederico Ozanan Machado Durães
Gabriel Dehon Sampaio Rezende
Jorge Luiz Colodette
José Luiz Stape
José Roberto Postali Parra 
Lineu Neiva Rodrigues
Luiz Roberto Guilherme
Marcos Heil Costa
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Rômulo Cerqueira Leite
Ronald Kennedy Luz
Silvio Crestana

Técnico responsável
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