O que são os bioinsumos? Quais os mais utilizados na agricultura?

O que são os bioinsumos?

Os bioinsumos são produtos agrícolas utilizados como agentes de controle biológico (de pragas, doenças e plantas daninhas), fertilizantes, promotores de crescimento de plantas, mitigadores de estresses abióticos e bióticos e substitutivos de antibióticos. Os bioinsumos são elaborados com enzimas, microrganismos, extratos de plantas ou de microrganismos, macrorganismos invertebrados, metabólitos secundários e feromônios. 

De forma geral, os bioinsumos promovem a regeneração do solo, promovendo maior equilíbrio de microrganismos benéficos que favorecem as plantas, além de deixarem menor espaço para o desenvolvimento de patógenos de plantas. Além disso, reduzem a dependência de fertilizantes importados.

Os bioinsumos são uma ferramenta muito útil, principalmente em um cenário onde a dependência de produtos agrícolas importados nos deixa à mercê de instabilidades causadas por guerras, oscilações do dólar, relações internacionais etc, além de reduzir o custo com o transporte desses produtos. O Brasil é o maior importador mundial de fertilizantes, cerca de 83% dos fertilizantes usados no país são importados, e o uso de bioinsumos reduz a dependência de insumos importados.

Além disso, são uma importante ferramenta para uma agricultura com menor impacto ambiental, onde se busca sempre maiores produtividades. Soma-se a isso o fato de que o Brasil possui uma ampla biodiversidade, o que nos proporciona um grande potencial para o desenvolvimento de bioinsumos.

 

Vantagens dos bioinsumos: vale a pena usar?

De forma geral, podemos observar diversas vantagens no uso de bioinsumos:

• Aumento da saúde do solo: os bioinsumos promovem o desenvolvimento de microrganismos benéficos, além de melhorar aspectos físicos e químicos;
• Aporte de nutrientes e maior eficiência no seu uso: os bioinsumos, além de acrescentarem nutrientes no solo, tornam estes mais disponíveis para as plantas;
• Controle de pragas e doenças: os bioinsumos também podem exercer papel no controle de pragas e doenças;
• Produtos agrícolas com mais qualidade: o uso de bioinsumos reduz os resíduos químicos nos produtos agrícolas;
• Custo de produção: muitas vezes os bioinsumos são mais baratos que os insumos convencionais, pois são feitos a partir de matérias-primas renováveis, e que existem em grande quantidade no meio ambiente;
• Menor toxicidade ao ambiente: os bioinsumos não eliminam os organismos não alvo, e contaminam menos o ambiente do que fertilizantes e defensivos convencionais;
• Menor custo a longo prazo: os bioinsumos regeneram a vida no solo, promovendo uma melhoria contínua na fertilidade e na supressão de fitopatógenos com o passar do tempo, reequilibrando o agro ecossistema;
• Acesso a novos mercados: o uso de bioinsumos é exigido para certificações em diversos mercados que valorizam a produção agrícola sustentável.

 

Quais os tipos de bioinsumos?

Abaixo, vamos resumir os tipos de bioinsumos. Caso você queira ler mais detalhes sobre as classificações destes produtos, clique aqui!

• Biodefensivos: para o controle de pragas, doenças e plantas daninhas, são usados agentes biológicos (ácaros, insetos e nematoides), microbiológicos (bactérias, fungos, vírus ou protozoários), semioquímicos (feromônios e aleloquímicos) ou produtos bioquímicos (hormônios, enzimas ou reguladores de crescimento);
• Biofertilizantes: para a fertilidade, são usados inoculantes, biofertilizantes e bioestimulantes de solo. Neste caso, além de acrescentarem nutrientes, melhoram as características físicas, químicas e biológicas do solo, além de promover maior sustentabilidade do ecossistema, e até a regeneração de áreas degradadas.
• Bioestimulantes: são constituídos de reguladores de crescimento, compostos por hormônios vegetais ou sintéticos, que atuam na fisiologia da planta, melhorando o seu desenvolvimento.

 

Principais bioinsumos agrícolas

Abaixo, vamos ler sobre alguns tipos de bioinsumos agrícolas que podem promover aumentos na sua produtividade!

 

Fixação biológica de nitrogênio (FBN)

As plantas leguminosas podem ser autossuficientes em nitrogênio devido à capacidade de infecção das raízes por bactérias como Bradyrhizobium sp. e Azospirillum sp., formando uma estrutura denominada nódulo, onde a planta e bactéria sofrem modificações biológicas, formando uma associação onde ambas se favorecem mutuamente.

A bactéria utiliza a fotossíntese da planta para fixar o nitrogênio atmosférico, que é transferido para fora do rizóbio e usado pela planta. Trata-se de uma ótima alternativa para reposição de reservas orgânicas de nitrogênio no solo, sendo amplamente utilizada no país, resultando em menores investimentos na produção da cultura sem diminuição de produtividade.

Quanto às espécies, a coinoculação de Bradyrhizobium sp. e Azospirillum sp. juntas no sulco gera acréscimos na produção quando comparado à inoculação apenas com o Bradyrhizobium sp., pois a Azospirillum sp. auxilia também no crescimento de raízes e solubilização do fósforo.

 

Bradyrhizobium

O uso de Bradyrhizobium para fixar nitrogênio é atualmente uma tecnologia indispensável para a cultura da soja no Brasil. Estes organismos proporcionam eficiência o suficiente para evitar a necessidade de aplicação de nitrogênio mineral, mesmo em altos níveis de produtividade. Nesta associação, os processos se iniciam com a infecção da bactéria na planta, evoluindo até a fixação de N2 atmosférico. Estudos apontam que as regiões de alongamento e zonas de formação de pequenos pelos radiculares são as regiões preferenciais para a infecção e desenvolvimento da bactéria.

Na soja, os primeiros nódulos ocorrem com a infecção da raiz principal, tornando-se visíveis até o estádio V2. A partir disso, o crescimento e número de nódulos aumenta, atingindo o seu máximo em R2. No início do período reprodutivo ocorre um decréscimo de infecção e formação de nódulos, uma vez que, há uma competição de fotoassimilados que deixam de ser fonte de energia para os nódulos e começam a se acumular em órgãos reprodutivos. Nesse estágio, os nódulos começam a estagnar e reduzir seu crescimento.

Diversos produtores não fazem uso da inoculação com bactérias, pois a área já possui presença dessas pelos cultivos sucessivos de soja. Porém, conforme explicaremos abaixo, é rentável a aplicação anual dessas bactérias.

 

Coinoculação de Bradyrhizobium com Azospirillum

A Embrapa indica também o uso de uma segunda bactéria junto à Bradyrhizobium, em um processo de coinoculação. Essa bactéria é a Azospirillum brasiliense, que já era usada para o milho, arroz e trigo desde 2009.

Essa bactéria sintetiza hormônios que promovem o crescimento vegetal, principalmente do sistema radicular, favorecendo a nodulação da Bradyrhizobium e, consequentemente, a fixação biológica do nitrogênio, além de ampliar o sistema radicular, aumentando o volume de solo explorado.

Plantas coinoculadas com Azospirillum e Bradyrhizobium possuem nodulação mais precoce e abundante, com um ganho médio de produtividade de 16%, sendo praticamente o dobro da inoculação feita apenas com Bradyrhizobium. Este aumento é resultado de vários benefícios nas raízes da soja, como maior número de ramificações, maior comprimento e densidade, maior incidência de pelos radiculares, implicando em maior absorção de águas e nutrientes, além de maior área superficial para a nodulação e fixação biológica de nitrogênio.

Ainda que a coinoculação seja rentável, apenas 25% das áreas cultivadas com soja no Brasil fazem uso das duas bactérias juntas. Além disso, os produtores que realizam a coinoculação, muitas vezes, não fazem uso de boas práticas recomendadas para realizar a coinoculação.

 

Quando e como inocular Bradyrhizobium e Azospirillum

A inoculação é essencial em áreas de primeiro ano de cultivo da soja, ou em áreas onde a leguminosa não é cultivada há um longo tempo, pois, as bactérias fixadoras de nitrogênio estarão ausentes ou em baixa população nessas áreas.

Ainda que se trate de áreas que já sejam frequentemente cultivadas com a soja, a inoculação é vantajosa a cada safra, feita via sementes ou aplicada no sulco de semeadura. Estudos apontam que, ainda que a área tradicionalmente seja usada para o cultivo de soja, o ganho anual com a inoculação de Bradyrhizobium é de 8% em média, sendo um valor significante, acima do custo do inoculante.

A inoculação via sulco de semeadura apresenta algumas vantagens, como o menor manuseio das sementes já tratadas, maior agilidade na semeadura e evita problemas de incompatibilidade pelo uso conjunto de produtos químicos e inoculantes. Porém, possui um maior custo inicial para adaptar a semeadora, além da necessidade de transportar água para aplicação. Algumas outras modalidades de aplicação podem ser realizadas conforme a realidade de cada produtor, desde que, priorizando a sobrevivência das bactérias inoculadas.

Outro fator é o uso de micronutrientes. Elementos como cobalto e molibdênio (CoMo) favorecem  o desenvolvimento das bactérias, sendo essenciais para a fixação biológica de nitrogênio, podendo ser aplicados via sementes ou aplicação foliar entre V3 e V5. Caso a inoculação seja via semente, a dose mínima a ser aplicada deve ser de 2-3 g/ha de cobalto e 12-25 g/ha de molibdênio.

Ao aplicar esses inoculantes, deve ser respeitada a dosagem adequada, a depender da condição e modalidade de uso. Para Bradyrhizobium, em áreas de cultivo tradicional, usar no mínimo 1 dose/ha de inoculante via sementes ou 2,5 a 3 doses/ha via sulco de semeadura. Para Azospirillum, em coinoculação, usar somente 1 dose/ha via sementes, ou 2 doses em sulco de semeadura, ou ainda, o que constar no rótulo do produto. Em áreas de primeiro ano de cultivo, a dose do inoculante deve ser aumentada.

Deve-se evitar o uso de inoculante turfoso diretamente na caixa da semeadora. Buscando uma inoculação mais eficiente, deve-se preparar solução açucarada a 10%, e usar 200 a 300 ml/kg de sementes para umedecer e dar aderência. Posteriormente, é adicionado o inoculante turfoso, misturando bem e deixando as sementes secarem na sombra antes de colocar na semeadora.

Se forem utilizados produtos químicos no tratamento de sementes, o inoculante deve ser aplicado na última operação antes da semeadura, sem misturar o inoculante com os químicos durante a aplicação.

 

Beauveria

O Beauveria bassiana é um fungo usado como inseticida biológico, com capacidade de controlar mais de 700 insetos-praga da agricultura de forma sustentável. Por essa ampla capacidade, é usado em culturas como soja, milho, algodão, cana-de-açúcar e diversas outras.

O controle ocorre a partir dos esporos que penetram no corpo das pragas, se multiplicando dentro do inseto, liberando toxinas e destruindo os seus órgãos, resultando na morte da praga.

Dentre as pragas controladas, podemos citar:

• Mosca-branca (Bemisia tabaci);
• Ácaro-rajado (Tetranychus urticae);
• Cigarrinha-das-pastagens (Deois flavopicta);
• Percevejo-marrom (Euschistus heros);
• Pulgão-do-algodoeiro (Aphis gossypii);
• Broca-do-café (Hypothenemus hampei);
• Cigarrinha-do-milho (Dalbulus maidis);
• Moleque-da-bananeira (Cosmopolites sordidus);
• Bicudo-da-cana (Sphenophorus levis);
• Tripes (Frankliniella occidentalis);
• Tripes-do-fumo (Thrips tabaci);
• Vaquinha-verde-amarela / brasileirinho (Diabrotica speciosa).

O Beauveria bassiana é um bom aliado no manejo integrado, podendo ser usado de forma isolada ou integrada com outros métodos de controle, como o uso de agrotóxicos, rotação de culturas, manejos culturais, variedades resistentes etc. Atualmente, existem mais de 50 produtos registrados no MAPA que contém Beauveria bassiana como ingrediente ativo, se apresentando em diferentes formulações e concentrações.

 

Azospirillum

Azospirillum são bactérias que, além de fixarem nitrogênio atmosférico, promovem o crescimento vegetal, estimulando o crescimento e desenvolvimento, através de mecanismos diretos e/ou indiretos. De forma direta, atuam na síntese de fitohormônios vegetais, que promovem o desenvolvimento da planta, favorecendo a exploração do solo e absorção de água e nutrientes (e consequentemente aumentando a resistência a estresses bióticos e abióticos), e também atuam induzindo a resistência sistêmica da planta. 

Existem diversos estudos comprovando a eficiência da interação de Azospirillum e plantas gramíneas ou forrageiras, evidenciando a capacidade de produção de fitohormônios que induzem o crescimento radicular, melhorando a absorção de água e nutrientes pelas plantas. Muitas vezes é utilizada junto com a Bradyrhizobium, melhorando a eficiência da fixação de nitrogênio, conforme você pode ler no tópico acima.

 

Bacillus

Bactérias Bacillus subtilis e seus metabólitos podem proporcionar melhorias na nodulação e rendimento na soja no campo. Esta mesma estirpe também produz antibióticos e fitohormônios. Estas bactérias, através da produção de antibióticos, como a iturina por exemplo, podem suprimir as doenças causadas por fungos e bactérias, através de vários modos de ação como por exemplo antagonismo, além de proteger contra insetos herbívoros quando residentes dentro do interior das plantas (Azevedo et al., 2000).

Uma característica do gênero Bacillus spp. é a grande versatilidade de mecanismos de ação para driblar as defesas dos fitopatógenos (Lanna Filho et al., 2010). Geralmente essas bactérias agem por antibiose (com grande espectro de ação), parasitismo e competição. Observe abaixo as pragas que podem ser controladas com Bacillus:

• Lagarta-do-cartucho / lagarta-militar (Spodoptera frugiperda);
• Lagarta-do-algodão (Helicoverpa armigera);
• Lagarta-falsa-medideira (Chrysodeixis includens);
• Lagarta-da-soja (Anticarsia gemmatalis);
• Lagarta-mede-palmo / falsa-medideira-da-couve (Trichoplusia ni);
• Lagarta-do-trigo (Pseudaletia sequax);
• Mandarová (Erinnyis ello);
• Broca-grande-do-fruto (Helicoverpa zea);
• Broca-das-cucurbitáceas (Diaphania hyalinata);
• Traça-das-crucíferas (Plutella xylostella);
• Traça-do-tomateiro (Tuta absoluta);
• Bicho-furão (Ecdytolopha aurantiana);
• Curuquerê (Alabama argillacea);
• Curuquerê-da-couve / lagarta-da-couve (Ascia monuste orseis).

Além disso, suas estruturas de sobrevivência são bastante resistentes às agressões do meio, podendo permanecer viável por milhões de anos (Cano et al., 1995), sendo assim muito importante para a sobrevivência dessas bactérias.

Outros estudos já mostraram a produção dos fitohormônios AIA e AIB em resposta aos exsudatos de raiz de soja. Efeitos positivos desta bactéria também foram testemunhados na emergência de plantas de arroz, soja e algodão. Já na fase adulta, apenas o milho apresentou incremento de produção de matéria seca.

Quanto aos nutrientes, estudos já concluíram que a inoculação de sementes com a bactéria Bacillus podem aumentar o teor de fósforo disponível no solo, bem como pode proporcionar aumento no teor de nutriente nas folhas de algodão e milho, possivelmente por aumento da atividade da enzima fosfatase. Sobre o nitrogênio, estudos encontraram aumento significativo do nutriente em folhas de milho inoculado com esta bactéria, bem como em gramíneas forrageiras tropicais (Braquiárias e Panicum maximum), onde ocorreu maior fixação de N.

Assim, além do efeito contra pragas e doenças, a Bacillus subtilis promove o crescimento da planta através da maior fixação de nitrogênio, solubilização de nutrientes, síntese de fitohormônios e melhoria das condições do solo, além de aumentar a sensibilidade do sistema radicular, facilitando a percepção e absorção de nutrientes por parte das raízes (Manjula & Podile, 2005).

Esta rápida promoção de crescimento pode acelerar a germinação das sementes, conforme estudo realizado por Manjula & Podile (2005) com sementes de feijão guandu, o qual resultou em aumento da emergência e peso seco das mudas de 29 a 33%.

Um outro efeito positivo dessas bactérias é a biorremediação de substâncias contaminantes. A Bacillus subtilis possui potencial para biorremediação em ambientes contaminados com hidrocarbonetos como óleo de máquinas, petróleo, óleo de soja, querosene, gasolina, diesel e n-hexadecano (França et al., 2011).

Existem diversos produtos comerciais à base de Bacillus subtilis registrados para culturas como algodão, milho, soja, tomate, amendoim, hortaliças, grãos etc.

 

Trichoderma

Trichoderma é o gênero fúngico mais importante dos organismos usados em controle biológico. Por conta desta importância, temos uma página exclusiva sobre esse fungo. Clique aqui para acessá-la!

 

Pseudomonas

Pseudomonas são rizobactérias (de solo) que possuem efeito de controle biológico e promoção de crescimento em plantas. Essas bactérias usam substâncias provenientes das plantas, disponibilizando, em troca, metabólitos como auxinas, giberelinas e citocininas, que atuam na promoção de crescimento e controle biológico.

Quanto ao controle biológico, as Pseudomonas colonizam órgãos de plantas, como raízes e tubérculos, aproveitando exsudatos radiculares, e produzindo diversos metabólitos secundários, como antibióticos e alcaloides, que são tóxicos a nematoides, fungos e bactérias causadores de doenças. Outras substâncias também podem ser produzidas por algumas espécies de Pseudomonas como por exemplo sideróforos, que quelatizam o ferro.

As Pseudomonas também podem ser utilizadas na preservação do meio ambiente e biorremediação de solos contaminados, pois possuem a capacidade de degradar compostos poluentes (Bundy et al., 2004).

As espécies mais estudadas para a promoção de crescimento e biocontrole são a Pseudomonas fluorescens e Pseudomonas putida. Estudos com P. putida evidenciaram inibição de crescimento de diversas bactérias causadoras de doenças em meio de cultura.

 

Pseudomonas no milho

O milho pode ser infectado por diversos fungos que causam fusarium, infectando as raízes, causando apodrecimento e murchamento das plantas. A inoculação da cultura com Pseudomonas foi capaz de reduzir a ação do fungo, conforme estudos, além de aumentar a área foliar, peso seco da parte aérea e sementes, e aumentar o teor de fósforo e potássio nos grãos.

 

Fungos micorrízicos arbusculares (FMA)

Clique aqui para ler mais sobre as micorrizas.

A maioria das espécies de plantas possuem uma simbiose mutualística, conhecida como micorriza, estando associada a determinados fungos de solo. Trata-se de um processo mutuamente benéfico, onde a planta alimenta o fungo com produtos da fotossíntese, e o fungo fornece à planta nutrientes minerais. O fungo possui estruturas chamadas de hifas, que captam elementos minerais no solo de maneira mais eficiente que as raízes, principalmente os de baixa mobilidade, e transfere-os para a raiz da planta, onde serão absorvidos. Além disso, estas hifas frequentemente interconectam o sistema radicular de plantas vizinhas. Na planta, os arbúsculos são as estruturas formadas através da interação entre as hifas desses fungos e as células do córtex radicular, sendo estas as estruturas fundamentais para a simbiose micorrízica.

O fósforo é um nutriente presente em baixas concentrações no solo, e pouco móvel em solos intemperizados, observando-se neste caso a importância dos FMAs para a sobrevivência de diversas espécies vegetais. A absorção e transporte de fósforo inorgânico pelas raízes é maior do que a sua taxa de difusão no solo, resultando em uma zona com ausência deste elemento no ambiente da rizosférico. Apesar dos FMAs absorverem nitrogênio em níveis superiores aos de fósforo, este efeito é dispensável pois o sistema radicular da planta é capaz de absorvê-lo, visto que o N tem grande mobilidade no solo.

Clique aqui para ler mais sobre as micorrizas.

 

Qual bioinsumo devo usar? Como escolher o mais adequado?

Primeiramente você deve se perguntar qual o seu objetivo com o uso de bioinsumos, e quais resultados você espera. Você deseja controlar pragas? Aumentar a fertilidade do solo? Estimular o desenvolvimento da cultura?

Por exemplo, pode-se realizar a análise do solo, observando quais nutrientes estão em falta / excesso, a depender das necessidades da cultura. Por exemplo, se o objetivo for aumentar a absorção de nutrientes em milho, pode-se usar Bacillus e Azospirillum para melhorar o sistema radicular e consequentemente a absorção de nutrientes. Agora, se o objetivo for aumentar a umidade do solo em locais de clima seco, pode-se utilizar bioinsumos que ajudam a reter água no solo.

Respondida as perguntas, deve-se realizar uma análise criteriosa do seu sistema de produção, considerando os impactos que os bioinsumos causarão no manejo. Além disso, verifique sempre a composição dos bioinsumos.

Também deve-se considerar as condições climáticas que irão interferir na eficiência desses produtos, e a compatibilidade dos bioinsumos com outros insumos. O cloreto de potássio (KCl), por exemplo, pode reduzir a eficiência dos bioinsumos, dependendo do tipo. Para todas estas questões, a orientação profissional é fundamental.

O aplicativo Bioinsumos Embrapa é uma ótima recomendação para encontrar bioinsumos para a sua cultura ou problema. O aplicativo oferece filtros para você encontrar o produto ideal dentre todos os bioinsumos registrados no Brasil.

 

Anderson Wolf Machado - Engenheiro Agrônomo

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