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Nanotecnologia reduz em 10 vezes uso de herbicida para controle de erva daninha do milho

Publicado em 18 setembro 2019

Pesquisadores da UEL conseguiram bons resultados no controle de plantas daninhas em experimentos em casa de vegetação, reduzindo em 10 vezes a quantidade aplicada do herbicida atrazina, sem comprometer a sua eficiência. Os estudos fazem parte de amplo projeto financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), reunindo vários programas e frentes. Na UEL, a pesquisa envolve pelo menos três Laboratórios das áreas das Ciências Biológicas e Agrárias, utilizando a nanotecnologia na aplicação da atrazina para controle de plantas daninhas em lavouras de milho.

Nesse caso, a atrazina é encapsulada em nanopartículas poliméricas, que funcionam como a cápsula de um remédio em tamanho extremamente diminuto, permitindo uma liberação gradual do herbicida. A pesquisa é importante porque a substância já foi banida na comunidade europeia por estar associada a problemas de saúde e contaminação ambiental, porém ainda é um insumo comum na América Latina, EUA e Austrália.

Os estudos conduzidos nos laboratórios da UEL demonstraram um efeito surpreendente na utilização da nanoatrazina, com efetivo controle de plantas daninhas como picão-preto, caruru, nabiça e mostarda. De acordo com o professor Giliardi Dalazen, do Departamento de Agronomia, do Centro de Ciências Agrárias (CCA), para manter a produtividade das lavouras o insumo é usado em doses altas, até dois quilos/hectare.

Os ensaios na UEL comprovaram a eficiência da nanoatrazina, ou seja, controle das plantas daninhas, com apenas 200 gramas/hectare – uma redução de 90%. “O uso é importante para manter os níveis de produtividade, mas é fundamental reduzir as doses e a frequência das aplicações”, orienta o professor. Segundo ele, nos atuais níveis de aplicação há o comprometimento de mananciais, sem contar nos altos custos para manutenção das lavouras.

A redução é possível devido à nanotecnologia, em um processo desenvolvido e patenteado pelo grupo de pesquisa com recursos da Fapesp, coordenado pelo professor Leonardo Fernandes Fraceto, do Instituto de Ciência e Tecnologia de Sorocaba (ICTS), ligado à Universidade Estadual Paulista (UNESP). O processo encapsula o herbicida em nanopartículas poliméricas, melhorando a absorção pela planta, ao mesmo temo em que aumenta o tempo de conservação na superfície foliar e, consequentemente, reduz a toxicidade contra organismos não-alvo.

No caso da UEL, os pesquisadores analisam os efeitos benéficos deste processo de encapsulamento da atrazina na atividade herbicida e na redução dos danos ambientais, já resultando em pelo menos cinco trabalhos de grande repercussão no meio acadêmico. De acordo com o professor Halley Caixeta de Oliveira, do Departamento de Biologia Animal e Vegetal (BAV), os pesquisadores aferiram o processo de fotossíntese das plantas daninhas, quando aplicadas as nanopartículas com a atrazina. Ele explica que o herbicida inibe a fotossíntese, e consequentemente, a utilização da energia solar para a produção de carboidratos.

Esse processo foi medido no Laboratório de Ecofisiologia Vegetal. Os estudos demonstraram que a nanoatrazina foi mais eficiente que o herbicida convencional em inibir a fotossíntese, sendo que a luz, que seria utilizada para produção de alimento, acabou levando à produção de compostos tóxicos, como radicais livres de oxigênio. “O foco do trabalho foi exatamente medir esse processo fisiológico das plantas para confirmar a eficiência da formulação, bem como os seus mecanismos de ação”, destacou.

A professora Cláudia Bueno dos Reis Martinez, do Departamento de Ciências Fisiológicas (CIF), revela grande preocupação com os resíduos da atrazina na água e seus efeitos em animais aquáticos. Segundo a pesquisadora, o uso da nanoatrazina torna o herbicida menos tóxico pela quantidade menor utilizada, bem como pela proteção da nanocápsula feita à base de polímero. A professora coordena o Laboratório de Ecofisiologia Animal (LEFA), estudando biomarcadores para o monitoramento da qualidade de águas e os impactos de diferentes tipos de contaminantes nos animais aquáticos.

Para a professora, o uso de grandes quantidades de herbicidas causa problemas graves ao meio ambiente, com detecção de níveis elevados de atrazina na água de diversos ribeirões da região de Londrina. “Este herbicida promove diversos efeitos nos peixes, causando doenças e comprometendo a sobrevivência destes animais”, define a professora, sobre a importância do estudo do nanoencapsulamento da atrazina.

Caso real – Depois dos estudos em casa de vegetação, as nanopartículas com herbicida estão sendo testadas no campo. De acordo com o professor Giliardi, por enquanto o estudo é realizado em uma área pequena, recebendo doses comparativas da nanoatrazina e do herbicida convencional.

Para o professor, a tecnologia é importante em um cenário de agricultores descapitalizados, plantas daninhas resistentes e altos custos para manutenção de lavouras em todas as regiões produtivas. Ele diz que, diante disso, além da pressão do consumidor cada vez mais atento a métodos sustentáveis, produtores e até a poderosa indústria de herbicidas têm interesse em métodos que conciliem eficiência com redução de descarga de herbicidas no meio ambiente.

Equipe – Integram atualmente o projeto de pesquisa financiado pela Fapesp, além dos professores Cláudia, Halley e Giliardi, os estudantes Mayra Santiago Ribeiro, Laís Soares Medina e Maria Eduarda Tesser (do Laboratório de Ecofisiologia Animal), Ana Cristina Preisler, Bruno Teixeira de Sousa, Isabela Silva Godoy, Beatriz Larissa de Souza, Lucas Marçola e Diego Genuário Gomes (do Laboratório de Ecofisiologia Vegetal).

Outros pesquisadores também tiveram participação importante nos estudos com a nanoatrazina, como Laura Lui de Andrade (mestre egressa do Programa Multicêntrico de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas), Gustavo Felipe Milléo de Sousa (egresso do curso de graduação em Agronomia) e a professora Renata Stolf Moreira (Laboratório de Ecofisiologia Vegetal).

Estudo de Iniciação Científica rendeu publicação em revista de elevado impacto

A mestranda do Programa de Pós-graduação em Agronomia, Ana Cristina Preisler, orientanda do professor Halley de Oliveira, co-orientada pelo professor Giliardi Dalazen, publicou recentemente artigo científico sobre a pesquisa desenvolvida na UEL com nanotrazina na conceituada revista Pest Management Science, considerada uma referência na área agronômica.

O artigo demonstrou o potencial da atrazina nanoencapsulada no controle do picão-preto em pré-emergência. Segundo a pesquisa, a nanotrazina demonstrou eficiência utilizando quase 10 vezes menos herbicida. Também foi feito um teste com soja para avaliar se o uso da nanoatrazina causaria efeito residual nessa cultura. A pesquisadora explica que a escolha pela soja se deu porque ela é cultivada em sucessão com o milho.

Ana Cristina se formou em Agronomia no ano passado e trabalhou com a nanoatrazina durante a Iniciação Científica, com bolsa da UEL. Segundo o professor Giliardi, o aceite do artigo em uma revista conceituada demonstra o impacto do trabalho e a importância da Iniciação Científica para a formação dos alunos.

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