Por: José Coutinho, Benvindo Maçãs, Ana S. Almeida, Conceição Gomes, Rita Costa, Nuno Pinheiro, João Coco, Armindo Costa
Introdução
Em Portugal, a agricultura nacional e, particularmente, a cultura dos cereais enfrenta uma série de desafios, novos e atuais, relacionados com a evolução da procura de alimentos, que incluem a necessidade de uma gestão sustentável dos recursos naturais, a preservação do meio ambiente, consumo sustentável e redução de resíduos, mas também requerendo que as soluções sejam economicamente viáveis e acessíveis para os diferentes tipos de explorações e regiões. Como regra geral, os sistemas de agricultura devem ser conduzidos no sentido de garantir o equilíbrio entre as necessidades do mercado e o ecossistema, possibilitando o desenvolvimento nas vertentes ambiental, social e económica.
A preservação dos recursos naturais – solo e água -, a conservação e a melhoria da fertilidade do solo, através do aumento do teor de matéria orgânica, reduzindo a erosão e a perda de biodiversidade natural, deverá acompanhar as preocupações de quem é responsável pelo dimensionamento dos sistemas de produção e dos programas de melhoramento genético de plantas. Por outro lado, do ponto de vista social, qualquer sistema de agricultura sustentável deverá permitir boas condições de vida aos agricultores e seu agregado familiar e a «todos» os elementos da empresa agrícola. E para que tudo isto seja possível é também necessário que a atividade agrícola seja competitiva, pois o que se produz deve gerar valor em toda a fileira desde o agricultor ao consumidor final, passando pela indústria transformadora. De acordo com esta realidade, a investigação agrícola tem um papel fulcral no desenvolvimento de programas de investigação no sentido de resolver de forma integrada os problemas da produção, orientados para o mercado, correspondendo às exigências do consumidor e garantindo a sustentabilidade económica do sistema.
Os produtos agrícolas nomeadamente os cereais de outono-inverno (trigo mole, trigo duro, triticale, cevada e aveia), constituem um grupo importante de espécies que ocupam uma área significativa do espaço rural em Portugal e que, desde há muitos anos, são objeto de estudo, melhoramento e obtenção de novas variedades na Estação de Melhoramento de Plantas (EMP), em Elvas, integrada no Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária (INIAV) do Ministério da Agricultura e do Mar.
Principais constrangimentos climáticos
Em Portugal, os cereais são semeados no outono, logo após as primeiras chuvas, desenvolvendo-se a fase vegetativa no inverno. O espigamento acontece no início da primavera com o aumento do fotoperíodo e da temperatura e a maturação ocorre no princípio do verão.
Figura 1 - Irregularidade climática interanual - precipitação média de Primavera nos trinténios 1953/1980 e 1981/2010.
Precipitação
As limitações ao crescimento dos cereais de outono-inverno nas principais regiões produtoras de Portugal são várias, constituindo a errática distribuição das chuvas o principal fator limitante, alternando os chamados anos com condições favoráveis e os anos maus. Portugal, situado no extremo mais ocidental da Península Ibérica, é caracterizado pela existência de uma grande variabilidade espaço-temporal na distribuição da precipitação. O Alentejo, situando-se à volta do paralelo 38°N, com altitude que apenas na serra de S. Mamede ultrapassa os 1000 m, é uma região de marcada influência mediterrânica. Elvas apresenta uma enorme irregularidade de precipitação total interanual.
Maçãs (1996), em estudos sobre a variabilidade da quantidade de precipitação, concluiu que a diferença de aproximadamente 40 mm entre as médias de Primavera nos trinténios 1932/61 e 1962/92, no Alentejo, é altamente significativa. A diferença entre as médias de Primavera nos trinténios 1953/1980 e 1981/2010 foi de cerca de 24 mm (Figura 1). Similarmente, a precipitação de Inverno decresceu 50 mm no último trinténio (Figura 2).
Figura 2 - Irregularidade climática interanual - Precipitação média de Inverno nos trinténios 1953/1980 e 1981/2010.
Temperaturas máximas elevadas na fase final do ciclo dos cereais e possibilidade de geadas durante a antese
Valores entre 15°C e 18°C são os ótimos para o crescimento e enchimento do grão de trigo (Chowdhury & Wardlaw, 1978) e temperaturas acima dos 30°C afetam o seu o peso final. Analisando o gráfico da figura 3 verifica-se que em Portugal, com frequência, as temperaturas máximas ultrapassam os limites considerados ótimos durante o período de enchimento do grão, o que provoca um encurtamento dessa fase, o que, por sua vez, não é compensado pelo aumento da taxa de acumulação de fotoassimilados.
Por outro lado, podem ocorrer com alguma frequência geadas na fase de espigamento (antese), pelo que as variedades utilizadas deverão espigar no período que se situa nos 10 dias à volta do dia 1 de abril (entre 20 de março e 10 de abril). Por isso, a melhor opção técnica não deverá optar por variedades com espigamento muito precoce (risco de geada no início da primavera) ou por variedades com espigamento tardio que ultrapasse a 1a ou 2a semanas de abril. Variedades com espigamentos tardios estarão sujeitas a temperaturas elevadas durante o período de enchimento do grão com efeito evidente na redução deste, com consequente diminuição do IC (Índice de Colheita = produção de grão/produção de biomassa total) e baixa eficiência do uso da água, resultando na redução das produtividades.
Figura 3 - Temperaturas máximas durante o período de enchimento do grão nos anos 1995, 2000 e 2005.
Influência das condições meteorológicas anuais na expressão do potencial produtivo dos genótipos
Os constrangimentos climáticos associados ao clima mediterrânico potenciam a notável variabilidade na produção e na qualidade dos cereais de ano para ano (Figura 4). Para além da otimização dos potenciais de produção de uma determinada variedade, torna-se fundamental alcançar estabilidade e regularidade na produção, sendo esta a via mais eficiente para minimizar as diferenças interanuais do rendimento dessa mesma variedade.
Figura 4 - Médias anuais de produção de trigo durante a década de 90.
Fases do melhoramento genético de cereais em Portugal
O melhoramento genético de cereais em Portugal começou no início do século XX, logo após a redescoberta das leis de Mendel. A partir dos anos 30, com a criação do organismo precursor da Estação de Melhoramento de Plantas (criada em 1942), teve início a sistematização do Programa de Melhoramento Genético de Cereais (Figura 5), o qual baseou a estratégia, metodologias de funcionamento e trabalho na escola sueca de Svälov, precursora do melhoramento genético na Europa. O Programa foi instalado em Elvas, revelando o conhecimento e a preocupação dos responsáveis relativamente à importância de conduzir os trabalhos de melhoramento num ambiente representativo para esta cultura, determinante na obtenção de novas variedades adaptadas ao ambiente mediterrânico.
Figura 5 - Ensaios de campo do Programa de Melhoramento Genético de Cereais do INIAV.
As principais fases modernas do melhoramento de trigo em Portugal
Em Portugal, a cevada, o centeio, a aveia e, sobretudo, o trigo assumiram há milhares de anos um papel decisivo na dinamização da agricultura e na alimentação dos portugueses. Por isso, o melhoramento do trigo em Portugal tem raízes longínquas e um somatório de profundos conhecimentos (Barradas e Bagulho, 1967). Logo após a redescoberta das leis de Mendel em 1901, o agrónomo Alfredo le Coq traçou as diretrizes do melhoramento de trigos, mandando iniciar um programa de hibridações artificiais na Estação Agronómica de Lisboa. Deste trabalho resultaram 25 novas cultivares, das quais um Triticum turgidum L. e as restantes Triticum aestivum L. (Barradas, 1966), constituindo este germoplasma um avanço significativo no programa de melhoramento. Paralelamente, iniciou-se a avaliação e o estudo do germoplasma nacional, tendo sido criada uma coleção que representava a variabilidade genética das variedades regionais de trigos portugueses (Vasconcelos, 1933). O crescente desenvolvimento das experiências em curso e a importância dos resultados obtidos conduziu à criação da Estação de Melhoramento de Plantas (EMP) em 1942, tendo o país ganho um organismo tão importante para o progresso da agricultura.
A primeira fase do trabalho de melhoramento que Victoria Pires implementou na recém-criada EMP consistiu na resseleção realizada em germoplasma de trigos portugueses ou de há muito cultivados em Portugal e, simultaneamente, na realização de cruzamentos artificiais para obtenção de novas variedades (Figura 6).
A segunda fase do melhoramento de cereais na EMP situa-se no período entre os anos 50 e início dos anos 70, podendo ser caracterizada pela tentativa de maximizar o princípio da combinação transgressiva no que respeita a parâmetros de natureza agronómica.
A EMP obteve a primeira variedade portuguesa com grande dispersão na lavoura, Pirana, resultante de hibridação artificial e selecionada em Elvas, a partir de uma população descendente de um cruzamento entre o trigo italiano Mentana e o trigo português Mocho de Espiga Branca. Tendo um ciclo de desenvolvimento mais curto que outras cultivares existentes, escapava aos ataques de ferrugens, a que se juntava uma menor altura da palha, constituindo assim uma boa alternativa para os agricultores. Outros trigos moles e duros resultaram do programa de melhoramento tendo sido postos à disposição dos agricultores até 1967 pela EMP, nomeadamente, Lusitano, Restauração, Padeira, Mucaba, Rural, Lavrador e Chaimite. Este período caracterizou-se ainda pela introdução de cultivares provenientes de Itália do programa de obtenção de variedades de trigo de Marco Michaelles. Este germoplasma foi amplamente utilizado em cruzamentos artificiais ou introduzido diretamente na lavoura.
No início da década de 1960 a EMP estabeleceu uma cooperação com o programa de trigo do Centro Internacional de Melhoramento de Milho e Trigo (CIMMYT), situado no México, iniciando o intercâmbio de materiais, o qual se tem traduzido até à atualidade na receção quer de germoplasma em segregação, quer de linhas avançadas ou mesmo variedades comerciais as quais são continuamente incluídas no programa de melhoramento nacional. Esta fase fica marcada pela seleção de genótipos portadores de genes de nanismo (Rht1 e Rht2), com origem em Norin 10, trigo originário do Japão. O início deste percurso surgiu com o lançamento da variedade Mexicano 1481. Esta variedade era uma linha irmã de Pitic 62 (Bagulho e Gonçalves, 1988), germoplasma produzido por Norman Borlaug, Prémio Nobel da Paz e intimamente ligado à dinamização da Revolução Verde. A cultivar Mexicano 1481 constituiu um avanço significativo em termos de germoplasma. Apresentava um ideotipo de planta bem ajustada ao ambiente mediterrânico, com alta capacidade produtiva, maior resistência à acama e a algumas das raças de ferrugem negra e castanha mais prevalecentes nas principais regiões tritícolas portuguesas (Barradas et al., 1996). Este facto levou Norman Borlaug a afirmar a importância que a Estação de Melhoramento de Plantas de Elvas teve na introdução dos trigos mexicanos, de origem CIMMYT, na Europa (Barradas et al., 1996).
Em 1968, integrado num grupo alargado de novas linhas avançadas de trigo, recebeu-se em Portugal o genótipo Lerma Rojo x Norin 10-B x Andes E3 o qual mostrou boa resposta às condições ambientais do Sul de Portugal, com um ciclo vegetativo ajustado, excelente comportamento quanto à firmeza da palha e estatura da planta, boa produção de grão, peso de mil grãos e peso do hectolitro elevados (Quadros 1 e 2). Estes bons resultados conduziram à inscrição desta linha no Catálogo Nacional de Variedades (CNV) com o nome de Anza. Em 1984 a maior percentagem de área cultivada com trigo mole era com semente certificada de Anza (Antunes et al., 1994).
Figura 6 - Etapas da realização de cruzamentos artificiais em trigo.
Variedades de trigo mole de ciclo alternativo - Spring x Winter
Nos anos 90, o melhoramento começa a incidir na compreensão do comportamento fisiológico das plantas com o objetivo de aumentar os ganhos na produtividade das variedades. A seleção de genótipos passa a ter em consideração atributos morfofisiológicos das plantas com influência no potencial genético de produção.
Quadro 1 - Produção, Peso de mil grãos (PMG) e Massa do Hectolitro de Anza em 1969/70 em comparação com duas variedades amplamente utilizadas na lavoura.
Quadro 2 - Comportamento médio das variedades Restauração, Mara e Anza no período de 1974 a 1985.
Nesta época, verificou-se um interesse crescente dos agricultores do Sul de Portugal por variedades de ciclo mais longo que possibilitassem sementeiras mais cedo, refletindo a preocupação dos agricultores face às limitações edafo-climáticas do ambiente mediterrânico. A compreensão e necessidade de dar respostas concretas às solicitações dos agricultores levaram a EMP a incluir, no programa de melhoramento de cereais, a realização de cruzamentos artificiais entre trigos de hábito de inverno e de primavera e a seleção de linhas com ciclo vegetativo ajustado a sementeiras antecipadas para final de outubro. Iniciou-se assim, um processo em que se selecionaram linhas com ciclo mais longo, que espigam em época conveniente e com enchimento do grão mais rápido, conduzindo à seleção de variedades de tipo facultativo. Nesta fase, são criadas novas cultivares com ciclo de crescimento alternativo, com adaptabilidade a ambientes específicos e época de sementeira flexível, nomeadamente, o Amazonas, o Jordão e o Eufrates inscritas no Catálogo Nacional de Variedade, entre 1994 e 1996. Estas variedades ultrapassaram Anza, variedade que se tornou bastante suscetível à septoriose da folha e à ferrugem castanha e com baixa qualidade tecnológica, sobretudo numa época em que a indústria da panificação exigia farinhas com menor tenacidade e maior elasticidade para o fabrico de pão.
Evolução do potencial de produção das variedades de trigo
O melhoramento genético dos cereais e, particularmente, do trigo em Portugal tem tido diferentes prioridades ao longo dos anos. No entanto, o aumento do potencial genético de produção, a resistência a stresses bióticos e a adaptação às características do ambiente mediterrânico, têm marcado a preocupação dos melhoradores.
O progresso em termos de potencial genético de produção, revela a existência de três degraus que marcam outros tantos eventos indicadores das prioridades do programa de melhoramento (Figura 7). A passagem do 1.° para o segundo degrau mostra a importância da introdução dos trigos portadores dos genes Rht (Reduced height) e marca a influência da Revolução Verde. Nesta fase a prioridade foi reduzir a altura da palha, cujos genes tiveram também efeitos pleiotropicos positivos ao nível de outros componentes da produção, nomeadamente através do aumento do índice de colheita.
Foi também muito marcada nessa época a pressão da seleção para a resistência/tolerância a stresses abióticos, nomeadamente a resistência à secura. Nestas condições sacrifica-se, muitas vezes, o potencial genético da produção para privilegiar a adaptação. As variedades não mostravam grande resposta aos chamados anos bons ou ao regadio. Assim, a partir dos anos 90, começou a ser introduzido o conceito de melhoramento analítico, onde os aspetos que condicionam o potencial e a sua expressão mereceram grande atenção, tendo-se traduzido na introdução de novos critérios de seleção. Foi assim, que se conseguiram selecionar genótipos com grande potencial produtivo (Figura 7) e, ao mesmo tempo, portadores de alelos de resistência/tolerância ao stresse, capazes de tirar partido de situações de regadio ou anos com distribuição favorável das precipitações. Estes materiais são também portadores de alelos de resistência às altas temperaturas durante o enchimento do grão, facto que se traduz num período mais rápido dessa fase do desenvolvimento das plantas.
Figura 7 - Progresso no potencial genético de produção desde 1950 até à atualidade. Produção média dos Top 5 de cada ensaio.
Enquadramento atual
O setor dos cereais praganosos enfrenta na atualidade grandes desafios e ameaças que podem conduzir, no limite, ao abandono das produções com consequências sociais, económicas e ambientais de contornos difíceis de avaliar. Os cereais, enquadrados em sistemas de agricultura equilibrados, permitem a manutenção de outros setores, nomeadamente da produção animal em regime extensivo, de ecossistemas específicos para diversos tipos de fauna e, sobretudo, do ponto de vista social e económico, a sustentabilidade das populações locais, evitando-se a desertificação de vastas zonas do país. O comportamento do mercado global também não tem funcionado no sentido de entusiasmar os produtores, nos quais se vem instalando um sentimento de desmotivação geral, desativando um sector de vital importância para a economia local e do país. Neste contexto, a atividade do melhoramento genético de plantas deve, de forma pragmática, responder às necessidades de toda a fileira, englobando os agricultores, os industriais e os consumidores, concorrendo assim para o desenvolvimento integrado e sustentado do país. É, por isso, importante que o trabalho dos melhoradores seja conduzido de forma a desenvolver germoplasma com potencial produtivo, com adaptabilidade ao ambiente e com qualidade tecnológica de utilização, de forma a garantir a viabilidade económica de todo o sector.
O melhoramento genético de cereais autogâmicos em Portugal tem orientado a sua filosofia de trabalho no enquadramento socioeconómico destas espécies nos diferentes sistemas de agricultura do continente de modo a obter variedades para:
- Sistemas de agricultura com um tipo de produção à base de cereais em solos com elevada capacidade produtiva e/ou regadio (6000 a 8000 kg/ha), otimizando a eficiência do uso dos fatores como a água e o azoto, desenvolvendo variedades com elevado potencial genético de produção, com qualidade tecnológica adaptada (massas alimentícias e/ou panificação e pastelaria), resistência às principais doenças (septoria e ferrugens) e resistência/tolerância às altas temperaturas durante o período de enchimento do grão (apresentação de resultados no ponto 6 do presente artigo). Para estes sistemas de agricultura existem no CNV as cultivares de trigo mole Jordão, Ardila, Eufrates e o trigo duro Marialva. Um novo trigo mole (TE 0205) foi inscrito na rede nacional de ensaios em 2013 iniciando, no próximo ano agrícola, o percurso para entrada no CNV.
- Sistemas de sequeiro onde a regularidade de produção e qualidade tecnológica das farinhas ou sêmolas são o objetivo fundamental. Variedades de trigo mole como o Almansor, Roxo, Sever, Nabão e os trigos duros Celta e Hélvio, são as que melhor expressam as características referidas.
- Sistemas de agricultura que integram a produção animal em regime extensivo com a produção de cereais. A seleção de variedades com dupla aptidão (produção de foragem e grão) é o grande objetivo de trabalho neste grupo de germoplasma. O triticale Fronteira inscrito no CNV e os novos candidatos à rede nacional de ensaios TTE 1201 e TTE 1202 são exemplos de genótipos com estas características. As cultivares de aveia Boa-Fé, St.a Eulália, St.a Rita e St.° Aleixo (esta última para produção de grão), são exemplos concretos do tipo de material que os agricultores dispõem no mercado ou poderão vir a dispor, no caso da aprovação das novas candidatas ao CNV.
Principais resultados de ensaios de trigo mole e trigo duro em regadio no Baixo Alentejo, no ano agrícola 2012/2013
Figura 8 - Aspeto geral das parcelas do campo de ensaio do Monte Fernando Espanha (Baixo Alentejo). Foto: INIAV - Elvas
O presente ensaio realizou-se no âmbito do projeto «Novas tecnologias de produção de trigo de qualidade em regadio» financiado pelo Proder, realizado em parceria entre o INIAV-Elvas, a Associação Nacional de Produtores de Cereais, Oleaginosas e Proteaginosas (ANPOC), os agrupamentos de produtores (Cersul, Cooperativa Agrícola de Beja e Brinches, Cooperativa Agrícola de Beringel e Agrocamprest) e a indústria (Germen, Ceres e Cerealis).
Quadro 3 - Lista das variedades e das linhas avançadas do Programa de Melhoramento do INIAV-Elvas incluídas no ensaio na campanha 2012/2013.
O ensaio foi semeado no Monte Fernando Espanha, em Quintos (Baixo Alentejo) a 13/12/2012. Incluiu 20 trigos moles (Quadro 3). Utilizou-se uma densidade de sementeira de 350 grãos/m2. Realizaram-se 3 tratamentos antifúngicos, 2 mondas, uma antes da sementeira e outra em pós-emergência. Em adubação de fundo, aplicou-se Entec 20-10-10 (150 kg/ha). Fizeram-se 3 adubações de cobertura. Foram aplicadas 5 regas, perfazendo um total de 44 L/m2.
As variedades e linhas avançadas (Programa de Melhoramento de Trigo do INIAV-Elvas) de trigo mole (Triticum aestivum L.) que fizeram parte do ensaio na campanha 2012/2013 têm diversas origens. Informações adicionais sobre as variedades utilizadas e resultados mais detalhados no site https://sites.google.com/site/trigoqualidaderegadio/.
Como decorreu o clima do ano agrícola 2012-2013 – Beja, Baixo Alentejo
Figura 9 - Valores da precipitação e das temperaturas mínimas e máximas referentes ao ano agrícola 2012/2013 em Beja. Dados fornecidos pelo Centro Operativo e de Tecnologias de Regadio (COTR).
Desenvolvimento fenológico – espigamento
Figura 10 - Ciclo das variedades do ensaio – data de espigamento. A área sombreada representa o período ótimo de espigamento (10 dias à volta do dia 1 de abril) em condições de clima mediterrânico, como o do Sul de Portugal.
Produção de grão, peso de mil grãos e massa do hectolitro
Seis variedades e uma linha avançada (Programa de Melhoramento de Trigo do INIAV- Elvas) obtiveram produções de grão acima de 4406 kg/ha, valor médio do ensaio (Quadro 4).
Quadro 4 - Dados agronómicos das variedades do ensaio de Trigo Mole instalado no Monte Fernando Espanha (Beja, Baixo Alentejo) na campanha 2012/2013. As variedades estão ordenadas por ordem decrescente de produção. As variedades acima da linha amarela obtiveram produções superiores à média do ensaio.
Resultados de vários anos de ensaios obtidos pelo INIAV-Elvas evidenciam que, em ambientes com clima mediterrânico, como é o caso do sul de Portugal, as variedades de trigo que espiguem no período que ocorre 10 dias à volta do dia 1 de abril, têm vantagens adaptativas, que se refletem na produção. Na campanha agrícola transacta tal não se verificou. As variedades mais produtivas (à exceção de Roxo – Quadro 4) são igualmente aquelas com espigamentos mais tardios (Figura 10). A precipitação importante que ocorreu nos meses de inverno e as temperaturas máximas relativamente amenas que ocorreram durante o enchimento do grão, permitiram aos trigos de ciclo mais longo o seu desenvolvimento sem constrangimentos climáticos limitativos da produção de grão.
Bibliografia
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