Na faixa central, plantas com desenvolvimento comprometido causado pela podridão radicular seca (Foto: Murilo Lobo)
Na faixa central, plantas com desenvolvimento comprometido causado pela podridão radicular seca (Foto: Murilo Lobo)

Da Agência Embrapa de Notícias*

Com o aumento da temperatura do planeta, muitas doenças de plantas podem alterar sua distribuição nas regiões produtoras, aumentando as dificuldades de manejo e os riscos de perdas na produção. Entre os males que afetam as raízes, a podridão radicular seca, causada por fungos do gênero Fusarium, pode se intensificar em lavouras de feijão das regiões Sul e Sudeste do Brasil e dificultar o cultivo do grão no Centro-Oeste devido à restrição de condições ambientais favoráveis para o feijoeiro. Essa é a expectativa de um estudo da Embrapa e da Universidade Federal de Goiás (UFG) publicado na revista científica PLOS ONE.

O trabalho de tese de doutorado de Renan Macedo, com orientação do pesquisador Murillo Lobo Junior, da Embrapa Arroz e Feijão (GO), projetou a distribuição da podridão radicular seca para os anos 2050 e 2070 em diferentes regiões do País, face às estimativas de dois cenários de aumento de temperaturas (um otimista e outro pessimista), previstas no mais recente relatório de avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC-AR5), divulgado em 2014.

Para a pesquisa, os cientistas consideraram duas taxas de emissões de gases de efeito estufa, baseadas nas chamadas Rotas de Concentração Representativas, conhecidas pela sigla RCP. A primeira (RCP 2.6) prevê aumento do aquecimento global em 1oC, enquanto a segunda (RCP 8.5) prediz a elevação de 2oC.

Aliado a esses dois cenários, o estudo utilizou um grande volume de dados de estações climatológicas e de condições ambientais favoráveis à ocorrência da enfermidade. Por meio de modelagem, padrões favoráveis à doença foram reconhecidos por métodos estatísticos e por inteligência artificial (machine learning), gerando previsões da distribuição da podridão radicular seca.

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Doença atingirá regiões hoje isentas

Os resultados do trabalho apontam regiões de alta favorabilidade climática para a doença. Atualmente, a podridão radicular seca está presente nas principais regiões produtoras de feijão no Brasil. As projeções do estudo de Macedo indicam o aumento do risco da doença em localidades do Brasil que hoje são mais frias, mas que apresentarão boas condições ambientais para a ocorrência da podridão radicular seca, especialmente devido à mudança no regime de chuvas e na temperatura.

Mapas de risco foram gerados com a estimativa da distribuição espacial da doença. As estimativas foram classificadas de acordo com a cor do mapa, variando do azul escuro (pouco favorável ou menor risco) até o vermelho (muito favorável ou maior risco), em dois cenários (aumento de 1ºC e de 2ºC).

Maior risco

A doença deve ficar mais severa em Minas Gerais, São Paulo e Paraná, nas projeções para 2050 e 2070. Apesar disso, de acordo com os pesquisadores, essas estimativas só se consolidarão a partir do acompanhamento e da confirmação dos cenários de mudanças climáticas e do monitoramento local do comportamento da podridão radicular seca.

– Os mapas de risco indicam as tendências de distribuição da doença. Eles podem servir para o desenvolvimento de estratégias de manejo a médio e longo prazo e para a adoção de medidas de mitigação, a partir da orientação de políticas públicas, do direcionamento de esforços de programas de melhoramento genético do feijão e de geração de cultivares resistentes, além da execução de ações voltadas ao manejo integrado –  afirma o pesquisador Murillo Lobo Junior.

Ele destaca ainda que, se essas projeções se confirmarem, a podridão radicular seca se tornará mais intensa em áreas que hoje respondem por 40% da produção de feijão no Brasil, ou seja, mais de 1,2 milhão de toneladas do grão e onde a agricultura é mais praticada por pequenos agricultores.

Murillo explica ainda que os mapas de risco indicam um caminho por onde a doença provavelmente irá se distribuir, mas não servem para antecipar recomendações técnicas a agricultores e extensionistas.

– O mérito do trabalho está em apontar regiões que requerem atenção, para que no futuro não haja surtos em grande escala ou ameaças à segurança alimentar – pondera o especialista.

Outro aspecto evidenciado é que, apesar da possibilidade de intensificação da doença em locais mais frios do País, em Minas Gerais, São Paulo e Paraná, de modo geral, para todo o território brasileiro, espera-se uma redução da área infestada pela podridão radicular seca, levando em conta o RCP 2.6 e o RCP 8.5 em 2050 e em 2070. Entretanto, é possível que com esses cenários de aumento da temperatura possam ocorrer também outros problemas que dificultem o cultivo do feijão, como outras doenças e pragas.

Machine learning e método estatístico

O aprendizado de máquina (em inglês,machine learning) é um método de análise de dados que automatiza a construção de modelos analíticos. É um ramo da inteligência artificial baseado na ideia de que sistemas podem aprender com dados, identificar padrões e tomar decisões com o mínimo de intervenção humana.

O método estatístico é a forma tradicional e consagrada pela pesquisa na análise de dados com a construção de modelos analíticos capazes de identificar padrões.

Os mapas foram interpretados pelos especialistas que checaram a distribuição estimada com os registros observados da doença no campo. Eles verificaram que a distribuição pelo método estatístico representa melhor a dimensão desse problema. Ao contrário, o método de aprendizado de máquina subestimou as áreas de maior risco.

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Fusarium

Os fungos do gênero Fusarium estão largamente distribuídos pelo mundo. É um patógeno generalista, bem adaptado a uma ampla gama de condições ambientais e de hospedeiros e às variações climáticas nas regiões temperada e tropical. A espécie Fusarium solani, principal causa da podridão radicular seca, é um habitante natural dos solos, no qual coloniza a matéria orgânica morta e sobrevive por tempo indefinido por meio de estruturas de resistência. A doença é disseminada por sementes infestadas pelo patógeno, que também pode ser transportado pela água, implementos agrícolas, trabalhadores e animais.

Áreas tropicais serão mais afetadas

Além da projeção da doença no Brasil, uma estimativa semelhante foi feita pela mesma pesquisa, mas em escala global. Nesse caso, os dados utilizados para essa parte do estudo levaram em conta apenas as informações do clima presente, sem as projeções do IPCC-AR5.

O estudo apontou áreas tropicais altamente favoráveis para a intensificação da podridão radicular seca na América Central, América do Sul, continente africano e sudoeste da Ásia, onde o método estatístico foi mais fiel aos registros da doença, em comparação ao machine learning.

Os resultados alcançados com essa abordagem vão ao encontro de relatos recentes da manifestação da podridão radicular seca do feijão no Quênia, Ruanda, Burundi, Congo e México.

Segundo Murillo Lobo Junior, essa foi a primeira tentativa de modelar a favorabilidade e a distribuição geográfica mundial dessa doença, apesar de esse tipo de abordagem não ser inédito. Ele se alinha a novas frentes de estudo referentes à epidemiologia e à avaliação de risco de disseminação de agentes biológicos.

O pesquisador informa ainda que a região mesoamericana é uma das áreas de intensificação da doença, o que requer maior cuidado, pois se trata de um dos centros de origem do feijão, ou seja, é uma fonte de biodiversidade de espécies e de feijões selvagens que deve ser preservada.

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Impacto na lavoura

A podridão radicular seca é uma doença causada por fungos do gênero Fusarium, que sobrevivem no solo por tempo indefinido. Ela ataca o feijão a partir da fase de germinação e pode destruir ou limitar o crescimento das raízes, formando plantas subdesenvolvidas. O resultado é uma lavoura irregular com falhas e com perda de produtividade. A doença está disseminada por praticamente todo o Brasil, mas é nas regiões Centro-Oeste e Sudeste, nos cultivos de terceira safra (abril a agosto), que, geralmente, há condições ótimas para infestação.

Habitualmente, o manejo da doença é feito de maneira preventiva, principalmente com o tratamento de sementes com fungicidas, e com a adoção de técnicas de manejo, como a rotação de culturas e o uso de plantas de cobertura, que reduzem a infestação do solo e melhoram o crescimento das plantas. A maioria das cultivares disponíveis é suscetível à doença.

Raízes atacadas por fusarium  (Foto: Murillo Lobo)
Raízes atacadas por fusarium (Foto: Murillo Lobo)

O agrônomo Olavo Carlos Ribeiro, que presta consultoria técnica para produtores rurais da cidade de Cristalina (GO), atua há mais de dez anos no município e diz que a podridão radicular é um dos principais problemas hoje para a leguminosa.

– A gente deixa de plantar por causa disso. Tenho áreas que eu poderia plantar feijão, mas que eu não planto porque sei que vou ter produtividade mais baixa em razão da doença – afirma.

Ele calcula que a podridão radicular acarreta perdas entre oito a dez sacos de 60 quilos do grão por hectare e estima que o custo do controle da doença gire em torno de 10% do valor da produção.

*Com edição de Cerrado Rural Agronegócios