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UNIJUÍ – UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO
RIO GRANDE DO SUL
DEAg – DEPARTAMENTO DE ESTUDOS AGRÁRIOS
CURSO DE AGRONOMIA
AVALIAÇÃO DO INSETICIDA BIOLÓGICO (Bacillus thuringiensis)
NO MANEJO DE PRAGAS EM CULTIVARES DE SOJA (Glycine
max L.) MODIFICADAS GENETICAMENTE
TAUÃ DECKER FISCHER
Ijuí – RS
2014
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TAUÃ DECKER FISCHER
AVALIAÇÃO DO INSETICIDA BIOLÓGICO (Bacillus thuringiensis)
NO MANEJO DE PRAGAS EM CULTIVARES DE SOJA (Glycine
max L.) MODIFICADAS GENETICAMENTE
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado ao Curso de Agronomia,
Departamento de Estudos Agrários da
UNIJUÍ – Universidade Regional do
Noroeste do Estado do Rio Grande do
Sul.
Orientador: Prof. MSc. Luiz Volney Mattos Viau
Ijuí – RS
2014
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TAUÃ DECKER FISCHER
AVALIAÇÃO DO INSETICIDA BIOLÓGICO (Bacillus thuringiensis)
NO MANEJO DE PRAGAS EM CULTIVARES DE SOJA (Glycine
max L.) MODIFICADAS GENETICAMENTE
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Agronomia do
Departamento de Estudos Agrários (DEAg) da Universidade Regional do Noroeste
do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), defendido perante a banca abaixo
subscrita.
_____________________________________
Luiz Volney Mattos Viau
Prof. MSc. DEAg/UNIJUÍ – Orientador
_____________________________________
César Sartori – Engenheiro. Agrônomo
Chefe do IRDer – UNIJUÍ
Ijuí – RS, 12 de dezembro de 2014
3
Ao chegar a conclusão de uma grande
conquista dedico este Trabalho de Conclusão
de Curso a meus pais Airno Fischer e Luciana
Decker Fischer, e minha namorada Isabel
Fernandes Burtet. Vocês foram fundamentais
para que eu alcançasse esse objetivo.
Obrigado por sempre me apoiarem em todos
momentos, me dando amor, incentivo, apoio, fé
e acima de tudo acreditando no meu potencial.
4
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, por sempre me guiar e
dar forças para vencer os obstáculos da vida e
alcançar meus objetivos.
Aos meus pais Airno Fischer e Luciana Decker
Fischer, e minha avó Odalila Decker por me
ajudar e sempre me apoiar nesse processo
acadêmico.
A minha namorada Isabel Fernandes Burtet
pelo companheirismo, incentivo e apoio na
realização do trabalho.
Aos colegas de curso pelos aprendizados e
convivência, em especial a meu amigo
Jeferson
Perkoski
pela
ajuda
no
desenvolvimento prático deste trabalho.
Ao professor Luiz Volney Mattos Viau, pela
dedicação, acompanhamento e orientação
deste trabalho. Aos demais professores pelos
ensinamentos passados durante toda jornada
acadêmica.
Ao Departamento Estudos Agrários e Instituto
Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR) e
todos seus funcionários pelo auxílio prestado.
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AVALIAÇÃO DO INSETICIDA BIOLÓGICO (Bacillus thuringiensis)
NO MANEJO DE PRAGAS EM CULTIVARES DE SOJA (Glycine
max L.) MODIFICADAS GENETICAMENTE
Tauã Decker Fischer
Orientador: Prof. MSc. Luiz Volney Mattos Viau
RESUMO
O presente trabalho avaliou a utilização do BT Control (Bacillus thuringiensis) na
redução da frequência de lagartas na cultura da soja. O trabalho foi conduzido no
IRDeR – Augusto Pestana – RS em delineamento fatorial 2X4 delineamento
inteiramente casualizado com 3 repetições sendo utilizados os seguintes
tratamentos. As cultivares reagentes foram AS 3570 I-PRO, DM 6563 I-PRO, BMX
6160 I-PRO e Júpiter RR submetidas ao controle biológico de lagartas com Bacillus
thuringiensis. As variáveis avaliadas foram Rendimento de Grãos, Índice de Colheita,
Rendimento Biológico Aparente, Peso de Grãos por Planta, Número de Trifolios por
Planta, Número de Vagens Danificadas por Planta e Número de Lagartas por pano
de batida. Os dados foram analisados pelo programa Assistat 7.7 BETA revelando
que o efeito Bt influiu somente no Rendimento Biológico Aparente enquanto que o
efeito simples proporcionou para cultivar variação no Rendimento de Grãos, Peso de
Grãos por Planta e Rendimento Biológico Aparente. O efeito da interação Bt X
Cultivar não foi significativo. Os resultados permitem concluir que a cultivar DM 6563
I-PRO apresentou maior Rendimento de Grãos, entretanto não diferiu
estatisticamente das cultivares BMX 6160 I-PRO e JÚPITER-RR. A aplicação do
Bacillus thuringiensis reduziu a frequência de lagartas na soja. Nos genótipos RR 2
ocorreu menor frequência de lagartas.
Palavras-chave: Controle Biológico. Bacillus thuringiensis. Cultivar. Soja.
6
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Resumo da análise de variância para caracteres: rendimento de grãos
(kg/ha), índice de colheita (%), peso grãos/planta (g), rendimento biológico
aparente (RBA) e número de plantas/metro de cultivares de soja submetidas ao
controle de lagartas com Bacillus thuringiensis. IRDeR, Augusto Pestana, RS,
2014 ........................................................................................................................... 24
Tabela 2: Rendimento de grãos (kg/ha), rendimento biológico aparante (RBA),
peso de grãos/planta (g), índice de colheita (%) e número de plantas/metro linear
de soja submetidas ao controle de lagartas com Bacillus thuringiensis. IRDeR,
Augusto Pestana, RS, 2014 ....................................................................................... 25
Tabela 3: Rendimento de grãos (kg/ha), rendimento biológico aparente (RBA),
peso grãos/planta (PGP), índice de colheita (%) e número de plantas/m linear de
cultivares de soja submetidas ao controle de lagartas com Bacillus thuringiensis.
IRDeR, Augusto Pestana, RS, 2014 .......................................................................... 26
Tabela 4: Número de trifólios em cultivares de soja submetidas ao controle de
lagartas com e sem aplicação de Bacillus thuringiensis. IRDeR, Augusto Pestana,
RS, 2014 .................................................................................................................... 26
Tabela 5: Vagens danificadas em plantas de soja submetidas ao controle de
lagartas com e sem Baccilus thuringiensis. IRDeR, Augusto Pestana, RS, 2014 ...... 27
Tabela 6: Número de lagartas na cultivar Júpiter RR em diferentes datas. IRDeR,
Augusto Pestana, RS, 2014 ....................................................................................... 27
7
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 8
1 REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................. 10
1.1 IMPORTÂNCIA DA SOJA .................................................................................... 10
1.2 POLUIÇÃO AMBIENTAL POR AGROTÓXICOS ................................................. 11
1.3 Bacillus thuringiensis (Bt) ..................................................................................... 13
1.4 TECNOLOGIA RR E RR2 INTACTA .................................................................... 14
1.5 DESCRIÇÃO E DANOS CAUSADOS POR ATAQUE DAS PRAGAS ................. 16
1.5.1 Lagarta da Soja (Anticarsia gemmatalis) ...................................................... 16
1.5.2 Lagarta Falsa-medideira (Pseudoplusia includens) ..................................... 17
1.5.3 Lagarta Helicoverpa armigera ........................................................................ 17
1.5.4 Percevejos ....................................................................................................... 18
1.6 MANEJO INTEGRADO DE PRAGAS .................................................................. 19
2 MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 20
2.1 CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL ......................................................................... 20
2.2 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL .................................................................... 20
2.3 DESCRIÇÃO DAS CULTIVARES ........................................................................ 21
2.4 DETERMINAÇÕES REALIZADAS ....................................................................... 22
2.4.1 Rendimento de Grãos (kg/ha) ........................................................................ 22
2.4.2 Rendimento Biológico Aparente (RBA) (g) ................................................... 22
2.4.3 Peso de Grãos por Planta (g) ......................................................................... 22
2.4.4 Índice de Colheita (%) ..................................................................................... 22
2.4.5 Número de Plantas por Metro Linear ............................................................. 22
2.4.6 Número de Trifólios por Planta ...................................................................... 23
2.4.7 Número de Vagens Danificadas por Planta .................................................. 23
2.4.8 Número de Lagartas por Pano de Batida ...................................................... 23
2.5 ANÁLISE ESTATÍSTICA ...................................................................................... 23
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................................. 24
CONCLUSÃO ............................................................................................................ 28
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 29
8
INTRODUÇÃO
A soja (Glycine max L.) é um dos produtos agrícolas mais antigos que a
humanidade conhece. Alguns relatos revelam que os plantios de soja na China
ocorriam há 2800 a.C. Em termos comerciais, a cultura ganhou espaço mundial na
primeira metade do século XX, e a partir daí a oleaginosa torna-se um importante
produto de exportação. No Brasil, ganhou espaço significativo em meados dos anos
1950.
Na safra 2013/2014 no Brasil a soja geneticamente modificada ocupou cerca
de 90% da área plantada, com os agricultores buscando maiores produtividade e
manejo mais eficiente, com um crescimento de 11% na adoção da tecnologia em
relação a safra passada.
Segundo a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura
(FAO), o uso de tecnologias de defesa vegetal evitam perdas nas culturas de cerca
de 38%.
Com o melhoramento genético focado para maiores rendimentos, as plantas
acabam ficando mais suscetíveis a ataques de moléstias e pragas, e assim se usa
maior quantidade de agrotóxicos, contribuindo para o aumento da poluição
ambiental.
Outro problema encontrado é em relação as excessivas aplicações de
agrotóxicos, acarretando resistência de pragas a diversos inseticidas, aparecimento
de pragas que até então eram consideradas secundárias, ressurgimento de pragas,
efeitos adversos sobre inimigos naturais e outros animais e efeitos tóxicos ao
homem e ao ambiente.
9
O trabalho teve como objetivo avaliar o manejo integrado de pragas com a
utilização do produto biológico Bacillus thuringiensis e seus efeitos nos componentes
e no rendimento de grãos de soja.
10
1 REVISÃO DE LITERATURA
1.1 IMPORTÂNCIA DA SOJA
O Brasil cultivou na safra de 2013/2014 aproximadamente 30 milhões de
hectares com a cultura da soja (Glycine max L.). As condições adequadas de cultivo
proporcionam aumentos graduais no rendimento desta oleaginosa, sendo a espécie
mais cultivada atualmente no Brasil (CONAB, 2014). Em Âmbito Nacional, o Estado
do Rio Grande do Sul é o terceiro maior em cultivo de soja, perdendo apenas para
Mato Grosso e Paraná.
Estudos realizados por Sediyama1 (2009 apud PELISSARI, [s.d.]),
caracterizam a soja como planta de extrema importância mundial, pois expressa
altos teores de proteína e óleo. Também é utilizada na alimentação humana,
produção de biodiesel, e após seu beneficiamento o farelo produzido é destinado à
suplementação animal devido seus benefícios bromatológicos.
O grão da soja tem um papel fundamental no desenvolvimento da economia
brasileira. Conforme a Associação Brasileira das Indústrias de Óleos Vegetais
(ABIOVE, 2011) foram movimentados cerca de 24 bilhões de dólares apenas nas
exportações de soja, farelo e óleo. A sojicultura brasileira atualmente gera 1,5 milhão
de empregos em 17 Estados do País. O crescimento dos setores envolvidos com a
soja por meio de investimentos em tecnologias, novas áreas agrícolas e indústrias
de processamento de grãos e refino de óleos tem promovido resultados positivos
não apenas em volumes operados, mas também na melhoria de vida da população.
A soja representa no nível mundial, o papel de principal oleaginosa
produzida e consumida, sendo isso justificado pela importância do produto tanto
para o consumo animal, através do farelo da soja, quanto para o consumo humano,
através do óleo e proteína. No Brasil, a partir dos anos 1970 a produção da soja
passou a ter grande relevância para o agronegócio, verificada pelo aumento das
áreas cultivadas e, principalmente, pelo incremento da produtividade pela utilização
de novas tecnologias (SILVA; LIMA; BATISTA, [s.d.]).
1
SEDIYAMA, T. Tecnologias de produção e usos da soja. 1. ed. Londrina: Mecenas, 2009.
11
1.2 POLUIÇÃO AMBIENTAL POR AGROTÓXICOS
Agrotóxicos são produtos utilizados na agricultura para controlar doenças,
insetos ou plantas daninhas que possam causar danos às plantações. Conforme a
Lei nº 7.802/1989, de 11 de julho de 1989 que regulamenta o uso de agrotóxicos, os
define como:
Os produtos e os agentes de processos físicos, químicos ou biológicos,
destinados ao uso nos setores de produção, no armazenamento e
beneficiamento de produtos agrícolas, nas pastagens, na proteção de
florestas, nativas ou implantadas, e de outros ecossistemas e também de
ambientes urbanos, hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a
composição da flora ou da fauna, a fim de preservá-las da ação danosa de
seres vivos considerados nocivos; assim como substâncias e produtos,
empregados como desfolhantes, dessecantes, estimuladores e inibidores de
crescimento.
Segundo a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), atualmente
existem cerca de 15000 formulações para 400 agrotóxicos diferentes, sendo que
cerca de 8000 encontram-se licenciados no Brasil, que é o maior consumidor de
agrotóxicos no mundo. Os mais utilizados no país são herbicidas e inseticidas e de
acordo com os últimos dados consolidados do Sindicato Nacional da Indústria de
Produtos para Defesa Vegetal (SINDIVEG), no ano de 2012 foram vendidos no
Brasil 823 mil toneladas de agrotóxicos, o que movimentou um valor de US$9,7
bilhões.
O Brasil é um dos maiores produtores de alimentos, algodão, madeira,
celulose e biocombustível, mas também é o maior consumidor mundial de
agrotóxicos, posição que ocupa há oito anos consecutivos. Na safra agrícola de
2012 foram pulverizados, nos seus 95 milhões de hectares de lavouras, cerca de
1,05 bilhões de litros de herbicidas, inseticidas e fungicidas, principalmente nos
cultivos de soja, milho, cana de açúcar, algodão, cítricos, café e hortaliças (PIGNATI;
OLIVEIRA; SILVA, 2014).
Segundo Pignati, Oliveira e Silva (2014) dentre os vários impactos da cadeia
produtiva do agronegócio, os de maior relevância para a saúde do trabalhador, da
população e do ambiente são as poluições e intoxicações agudas e crônicas
relacionadas aos agrotóxicos. Com essa dependência dos agroquímicos os
fazendeiros, ao pulverizarem esses venenos, contaminam a lavoura, o alimento, o
12
meio ambiente, os trabalhadores e a população do entorno, com o objetivo de atingir
o alvo ou as "pragas da lavoura" (inseto, fungo ou erva daninha) que se
desenvolvem dentro das plantações.
Segundo Sindag2 e Pelaez (apud PIGNATI; OLIVEIRA; SILVA, 2014), Mato
Grosso é o maior consumidor nacional de agrotóxicos, representando 18,9% do
total, seguido de São Paulo (14,5%), Paraná (14,3%), Rio Grande do Sul (10,8%),
Goiás (8,8%), Minas Gerais (9,0%), Bahia (6,5%), Mato Grosso do Sul (4,7%), Santa
Catarina (2,1%) e 10,4% pelos demais estados.
Ao verificar os dados do Centro de Informações Toxicológicas do Estado
(CIT – RS), no período de 2005 a 2012 o Rio Grande do Sul registrou mais de 5,5
mil casos de contaminação por agrotóxicos. Somente em 2012 foram 571
intoxicações em solo gaúcho. Esses números chocam a população e além disso
chamam atenção para a necessidade de aumentar os cuidados no manejo desses
defensivos, utilizando equipamentos de proteção e, ao lidar com as substâncias
químicas, estar atento a uma série de ações para prevenir problemas de saúde
principalmente com intoxicações (AVINDIMA, [s.d.]).
O maior problema no uso dos mesmos se refere ao mau manejo realizado
pelos agricultores, onde estes podem trazer problemas para a saúde humana e
animal, como também para o meio ambiente. A degradação do meio ambiente tem
consequências em longo prazo e seus efeitos podem ser irreversíveis. Segundo
Veiga3 et al. (2006 apud BOHNER; ARAÚJO; NISHIJIMA, [s.d.]), a aplicação de
agrotóxicos pode contaminar o solo e os sistemas hídricos, culminando numa
degradação ambiental que teria como consequência prejuízos à saúde e alterações
significativas nos ecossistemas.
Segundo Ferrari4 (1985, p. 110 apud CHAGAS, [s.d.]) “até os anos 50 as
atividades da agricultura estavam direcionadas para geração de produtos (café e
algodão), para o autoconsumo da população residente no meio rural e alguns
poucos núcleos urbanos”, mas com o aumento demasiado da população houve a
2
SINDAG – SINDICATO NACIONAL DAS INDÚSTRIAS DE DEFENSIVOS AGRÍCOLAS. Dados de
produção e consumo de agrotóxicos. Disponível em: <http://www.sindag.com.br>. Acesso em:
20/12/2013.
3
VEIGA, M. M. et al. Análise da contaminação dos sistemas hídricos por agrotóxicos numa pequena
comunidade rural do Sudeste do Brasil. Caderno de Saúde Pública, Rio de Janeiro, v. 22, n. 11, p.
2391-2399, nov. 2006.
4
FERRARI, A. Agrotóxico: a praga a dominação. Porto Alegre: Mercado Aberto, 1986. p. 110-112.
13
necessidade de aumentar a produção agrícola para abastecer os centros urbanos,
utilizando agrotóxicos sem se saber o seu efeito contrário.
O meio ambiente é amplamente afetado pelo uso de agrotóxicos. De acordo
com Ferrari (1985, p. 112 apud CHAGAS, [s.d.]) as terras carregadas pelas águas
das chuvas leva para os rios, lagoas e barragens, os resíduos de agrotóxicos,
comprometendo a fauna e a flora aquática, além de comprometer as águas com a
finalidade de abastecimento.
Segundo Gonsalves5 (2001 apud BOHNER; ARAÚJO; NISHIJIMA, [s.d.]),
quando utilizados inadequadamente, em excesso ou próximos da época de colheita,
os agrotóxicos podem acarretar, ainda, riscos à saúde dos aplicadores e dos
consumidores, causando intoxicações, mutações genéticas, câncer e morte.
1.3 Bacillus thuringiensis (Bt)
Bacillus thuringiensis é uma bactéria, de ocorrência natural, pertencente à
família Bacilliaceae, gram-positiva e que forma endósporo, ao qual está associado
um cristal proteico que contêm endotoxinas. Diferentes raças de B. thuringiensis
contêm cristais com combinações variadas de proteínas com propriedades
inseticidas. Aquelas que infectam larvas de Lepidoptera afetam de forma
diferenciada os diferentes hospedeiros ou insetos alvos. Essas toxinas causam
disrupção e paralisia das células epiteliais do intestino médio (ventrículo) dos
insetos, fazendo com que estes cessem a alimentação em poucas horas após a
ingestão de alimento contaminado por B. thuringiensis. Essas lesões provocam a
mistura da hemolinfa (sangue do inseto) e o conteúdo do intestino médio, resultando
em septicemia, e consequentemente a morte do inseto que a ingeriu. Devido a esse
modo de ação a lagarta continua vivendo alguns dias após a aplicação do produto,
porém cessa sua capacidade de causa dano à cultura poucas horas após a
aplicação do Bt. A lagarta infectada tem seu consumo reduzido em mais de 95%, em
relação a uma lagarta sem contaminação (MOSCARDI, [s.d.]).
A tecnologia Bt tem como vantagens a parada alimentar rápida dos insetos
infectados, acarretando dessa maneira menor desfolha em nível de dano econômico
a cultura da soja, além da possibilidade de uso em elevadas populações de lagartas.
5
GONSALVES, P. E. Maus hábitos alimentares. São Paulo: Agora, 2001.
14
As desvantagens mais citadas são custo elevado de controle em relação ao
Baculovírus e a impossibilidade de uso quando estiverem presentes outros insetos
que não são suscetíveis ao Bt, precisando assim de outros controles.
De acordo com Charles et al. (2000) o Bt é o mais bem sucedido princípio
ativo bacteriano que compõe inseticidas (biopesticidas) de importância comercial,
sendo os produtos responsáveis por 90% do mercado no campo microbiano. Suas
aplicações para a proteção de plantações são práticas realizadas em várias partes
do mundo em projetos integrados, visando diminuir o emprego de inseticidas
químicos, contra os quais pesa a questão da resistência de insetos. Bt atua pela
ação tóxica de suas δ-endotoxinas, glicoproteinas intracitoplasmáticas, proteínas Cry
e Cyt, as quais apresentam alta especificidade contra alguns insetos e, assim,
apresentam menores danos para a flora e fauna não alvos (LEON RABINOVITCH,
2007).
Ao se alimentarem de plantas de soja Bt por meio da raspagem das folhas,
as lagartas alvo dessa tecnologia ingerem a proteína Cry1Ac, que se liga a
receptores específicos no tubo digestivo do inseto, provocando a ruptura da
membrana do intestino médio das lagartas e, consequentemente, a morte do inseto.
Dessa maneira, a soja Bt confere proteção contra as principais lagartas da cultura da
soja durante todo o ciclo de desenvolvimento da planta (ABRASEM, [s.d.]).
A tecnologia Bt traz em seu controle na soja as principais lagartas que
atacam na cultura, sendo estas Lagarta da Soja (Anticarsia gemmatalis), Lagartas
Falsa Medideiras (Chrysodeixis includens/Rachiplusia nu), Broca das Axilas
(Crocidosema aporema), Lagarta das Maçãs (Heliothis virescens), Lagarta Elasmo
(Elasmopalpus lignosellus) e Complexo Helicoverpa (Helicoverpa spp).
1.4 TECNOLOGIA RR E RR2 INTACTA
Pelos avanços da biotecnologia no melhoramento genético de plantas o
homem conseguiu mapear o genoma de algumas espécies de plantas, bactérias,
fungos, vírus entre outros, conhecendo genes com características específicas. Com
esta ferramenta tornou-se possível transferir genes específicos de uma espécie
doadora para outra espécie receptora, de forma controlada, inserindo-se apenas a
parte desejada de forma mais rápida e segura (MATEUS; SILVA, 2013).
15
A cultura de tecidos in vitro possibilita a regeneração de qualquer parte da
planta que foi alterada com o gene específico, dessa forma, regenera-se uma planta
inteira e idêntica a natural, mas com uma nova característica (KERBAUY6, 1997
apud MATEUS; SILVA, 2013).
No Brasil o melhoramento genético realizado com técnicas de engenharia
genética, produzindo organismos geneticamente modificados (OGMs) só foi liberado
recentemente por meio da lei 8.974/1995, sendo a empresa Monsanto a primeira a
lançar uma cultivar de soja geneticamente modificada, criando uma grande polêmica
e discussão a respeito da adoção ou não dessa tecnologia, só após vários anos de
debates e com a aprovação da lei 11.105/2005 de biossegurança, a primeira cultivar
de soja geneticamente modificada pode ser cultivada e comercializada (AMÂNCIO 7,
2009 apud MATEUS; SILVA, 2013).
A primeira soja geneticamente modificada segundo Comunicado n.º 54, de
29 de setembro de 1998 é a soja RR (Roundup Ready) da empresa Monsanto, com
o auxílio de avançadas técnicas biotecnológicas a pesquisa conseguiu transferir o
gene cp4 da Agrobacterium sp. naturalmente encontrada no solo para o DNA da
soja por meio do processo de biobalística.
Linhagens de soja com o evento GTS 40-3-2 possuem o gene cp4-epsps
promotor 35S, na região de localização do peptídeo de transição para o cloroplasto,
região esta que pode fazer a codificação para a enzima 5-enolpiruvato-chiquimato-3fosfato sintase. Plantas que possuem em seu DNA esse gene, o glifosato não
consegue afetar a enzima 5-enolpiruvato-chiquimato-3-fosfato, pois o gene cp4codifica uma enzima EPSPS bastante tolerante ao glifosato (CTNBio, 1998 apud
MATEUS; SILVA, 2013).
O parecer técnico nº 2542/2010, mostra que a soja Intacta RR2 PRO da
empresa Monsanto foi liberada para comercialização, mostrando resistência às
lagartas, a lagarta comum da soja (Anticarsia gemmatalis), a falsa medideira
(Pseudoplusia includens) e (Rachiplusia nu) e a broca-das-axilas (Crocidosema
aporema) com tolerância ao glifosato.
6
KERBAUY, G. B. Clonagem de plantas “IN VITRO”. Revista de Biotecnologia, Brasília, v. 1, p. 3033, maio 1997.
7
AMÂNCIO, M. C. Aspectos legais da pesquisa com transgênicos no Brasil. In: FALEIRO, F. G.;
ANDRADE, S. R. M. Biotecnologia, transgênicos e biossegurança. Planaltina, DF: Embrapa
Cerrado, 2009.
16
A soja Intacta RR2 PRO evento MON 89788, traz uma codificação para a
expressão do gene cp4 epsps através do uso do promotor vírus mosaico da
escrofulária, permitindo a expressão do gene em toda a planta. Conforme afirmação
de Fluza8 (2009 apud MATEUS; SILVA, 2013) esse gene Cry1Ac oriundo do Bacillus
thuringiensis, têm habilidade de solubilizar cristais proteicos no intestino médio do
inseto, levado o mesmo a paralisia e a morte, atingindo apenas o inseto-alvo.
1.5 DESCRIÇÃO E DANOS CAUSADOS POR ATAQUE DAS PRAGAS
As principais pragas que atacam a cultura da soja são a Lagarta-da-soja
(Anticarsia
gemmatalis),
Lagarta
Falsa-medideira
(Pseudoplusia
includens),
Percevejo Verde-Pequeno (Piezodorus guildinii), Percevejo verde (Nezara viridula),
Percevejo marrom (Euschistus heros) e Percevejo barriga-verde (Dichelops
melacanthus e Dichelops furcatus).
1.5.1 Lagarta da Soja (Anticarsia gemmatalis)
A lagarta-da-soja pode apresentar coloração totalmente verde, pardoavermelhada ou preta, com estrias brancas sobre o dorso e são caracterizadas pela
presença de cinco pares de falsas pernas abdominais, durante todo o período larval.
Nos estádios iniciais, as lagartas penduram-se por um fio de seda, tanto para mudar
de lugar na planta quanto para não caírem ao solo (o chamado estádio de “fio”) e se
comportam como mede-palmo. Entretanto, quando mais desenvolvidas, perdem o
hábito mede-palmo, são ativas e caem ao solo quando incomodadas. Sob condição
de alta população podem apresentar coloração preta, mantendo as estrias brancas.
Passam por seis estádios larvais, podendo atingir até 40 mm de comprimento e, em
seguida, se transformam em pupas no solo. O adulto é uma mariposa de coloração
variando entre cinza, marrom, bege, amarelo ou azul claro, tendo sempre presente
uma linha transversal unindo as pontas do primeiro par de asas (DEGRANDE;
VIVAN, 2012). Seu ciclo médio de vida é de 47 dias (ovo = 3 dias; lagarta = 15 dias;
pupa = 9 dias; adulto = 20 dias; e cada fêmea oviposita cerca de 1000 ovos).
8
FLUZA, L. M. Mecanismo de ação de Bacillus thuringiensis. Revista de Biotecnologia, Brasília, v.
38, p. 32-35, 2009/2010.
17
Os danos decorrentes dessa praga ocorrem na fase mede-palmo, onde as
lagartas inicialmente raspam o tecido foliar. A partir do terceiro estádio consomem o
limbo foliar e as nervuras, deixando pequenos buracos nas folhas, provocando
reduções da área foliar e da taxa fotossintética. Nos casos mais severos, há perda
total da folha, inclusive das nervuras e do pecíolo. Em função da época do ataque,
do nível da infestação e das condições ambientais, a redução da área foliar pode
ocasionar perdas de produtividade.
1.5.2 Lagarta Falsa-medideira (Pseudoplusia includens)
As lagartas desta espécie apresentam coloração verde claro, com uma série
de linhas brancas longitudinais espalhadas sobre o dorso. Tipicamente, apresentam
apenas três pares de falsas pernas na região abdominal fazendo com que, no seu
deslocamento, ocorra intenso movimento do corpo, parecendo medir palmos. Daí o
nome comum “lagarta mede-palmo”. A fase de pupa ocorre nas folhas, no interior de
um abrigo produzido pela lagarta, a qual tem coloração variando do marrom ao
verde. A mariposa (de até 35 mm de envergadura) apresenta asas dispostas na
forma de uma quilha quando a mariposa está em repouso, de cor marrom ou cinza,
com brilho cúpreo, com duas manchas prateadas em cada uma das asas do primeiro
par. As asas posteriores também são marrons (DEGRANDE; VIVAN, 2012).
Possuem uma duração média de vida de 46 dias (ovo = 5 dias; lagarta = 20
dias; pupa = 7 dias; adulto = 14 dias; cada fêmea oviposita cerca de 500 ovos).
As lagartas se alimentam das folhas da soja e não destroem as suas
nervuras, conferindo um aspecto de rendas. Dessa forma, acabam contribuindo para
a redução da área foliar. São favorecidas por condições de seca. Para controle de
nível de ação, em média, 40 lagartas grandes por batida de pano, ou então 30% de
desfolha antes do florescimento ou 15% de desfolha a partir das primeiras flores.
Recomendam-se, no mínimo, 10 amostragens (batidas de pano) para lavouras ou
talhões de até 100 ha cada.
1.5.3 Lagarta Helicoverpa armigera
É um inseto-praga de grande importância econômica potencial, já presentes
no Brasil, que atacam diversas culturas como algodão, soja, milho, feijão e até
18
pastagens, além de hortaliças como o tomate, e que devem ser submetidas a
programa oficial de controle. Outro aspecto desse inseto é que ele apresenta grande
habilidade de se dispersar na fase adulta.
A Helicoverpa é um inseto de metamorfose completa, em que o seu
desenvolvimento biológico passa pelas fases de ovo, lagarta, pré-pupa, pupa e
adulta. Cada fêmea pode colocar até 3 mil ovos sobre as plantas hospedeiras. A
porção apical do ovo é lisa, porém o restante da sua superfície é esculpida em forma
de nervuras longitudinais. O período de incubação dos ovos é, em média, de 3,3
dias, com o seu comprimento variando de 0,42 mm a 0,60 mm e a largura de 0,40
mm a 0,55 mm (ÁVILA et al., 2013).
As fêmeas realizam a oviposição normalmente durante a noite e
preferencialmente sobre os talos e flores, para que fiquem de forma isolada ou em
pequenos agrupamentos, tendo assim maior efetividade na reprodução da espécie.
Seu período larval é de 6 ínstares tendo variância de cor. A partir do quarto ínstar, as
lagartas apresentam tubérculos abdominais escuros e bem visíveis na região dorsal
do primeiro segmento abdominal, sendo esta característica determinante para a
identificação de lagartas de H. armigera.
1.5.4 Percevejos
Os percevejos fitófagos são, em geral, responsáveis por reduções no
rendimento e na qualidade das sementes, em consequência dos danos causados
pelas picadas em si, bem como pela inoculação de patógenos, como o fungo
Nematospora corylii. Este fungo é uma levedura que pode causar a deterioração das
sementes, semelhante ao ataque de bactérias. No campo, os grãos atacados ficam
menores, enrugados, chochos e tornam-se mais escuros. A má formação das
vagens e dos grãos provoca a retenção foliar nas plantas de soja, que não
amadurecem na época da colheita. Por isso, o complexo de percevejos representa
alto risco à produtividade da soja. Podem causar danos irreversíveis, alimentando-se
diretamente dos grãos desde o início da sua formação nas vagens (DEGRANDE;
VIVAN, 2012).
19
1.6 MANEJO INTEGRADO DE PRAGAS
A planta da soja e as demais culturas agrícolas estão sujeitas, durante todo
seu ciclo, ao ataque de diferentes espécies de insetos. Embora esses insetos
tenham suas populações reduzidas por predadores, parasitoides e doenças, em
níveis dependentes das condições ambientais e do manejo de pragas que se
pratica, quando atingem populações elevadas, são capazes de causar perdas
significativas no rendimento das culturas, e assim sendo necessário seu controle.
Segundo Pedigo (1996 apud SILVA; SANTOS, 2004) o MIP pode ser
definido como uma tecnologia compreensiva das pragas que usa meios combinados
para reduzir o status de praga para níveis toleráveis enquanto mantém a qualidade
do ambiente.
Um programa de Manejo Integrado de Pragas (MIP) requer o conhecimento
teórico das suas bases de aplicação, do entendimento das relações econômicas
entre a cultura e a praga, do grau de capacitação técnica do produtor, além de um
planejamento antecipado, estabelecendo-se pontos críticos para a cultura a ser
explorada economicamente (SILVA; SANTOS, 2004).
Em geral, o objetivo do MIP é de reduzir as perdas causadas por pragas de
modo efetivo, tanto economicamente como ecologicamente correto, de modo a
agredir o meio ambiente da menor forma.
Segundo a literatura para se efetuar o MIP de lagartas estas devem estar em
média 20 lagartas grandes (maior que 1,5 cm) por pano de batida e desfolhamento
médio maior que 30% antes do florescimento ou 15% depois do florescimento.
20
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL
O experimento foi conduzido a campo na área experimental do Instituto
Regional de Desenvolvimento Rural (IRDeR), localizado no Município de Augusto
Pestana, no estado do Rio Grande do Sul. O IRDeR é uma unidade de pesquisa da
Universidade do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), onde esta
localizado geograficamente a 28° 26’ 30’’ de latitude S e 54° 00’ 58’’ de longitude W
e uma altitude próxima a 300 metros.
O solo da área experimental é caracterizado como Latossolo Vermelho
Distroférrico Típico (unidade de mapeamento de Santo Ângelo). O mesmo apresenta
um perfil profundo, boa drenagem, de coloração vermelho escuro, textura argilosa e
predominância de argilominerais 1:1 e óxi-hidróxidos de ferro e alumínio.
O clima da região possui a classificação climática de Cfa (Clima Subtropical
Úmido), que se caracteriza com verão quente sem estiagem prolongada. Apresenta
invernos frios e úmidos, com ocorrência frequente de geadas. Os meses de janeiro e
fevereiro são os meses mais quentes do ano, com temperatura superior a 22º C,
enquanto junho e julho os mais frios. Em relação a volumes pluviométricos, a região
possui registros em média de 1600 mm anuais, com maiores precipitações no
inverno e outono.
Em relação ao histórico da área, vem sendo adotado o sistema de
semeadura direta na palha há onze anos, e rotação de culturas na mesma com
diferentes experimentos de inverno.
2.2 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL
O experimento foi implantado em um fatorial 2 X 4 em delineamento
inteiramente casualizado com 3 repetições. O plantio foi realizado no mês de
dezembro de 2014. As parcelas foram constituídas de 6 linhas, com espaçamento
entrelinhas de 0,50 metros e um comprimento de 7,5 metros, totalizando 24
parcelas. Para avaliação foram consideradas as 4 linhas centrais de cada parcela
correspondente ao tratamento aplicado.
21
A área experimental foi dessecada antes do plantio com Roundup
Transorb® (Glifosato 580 g/L), na dose de 1,5 l/ha, mais um sequencial de
Gramoxone, (Paraquat 200 g/L) na dose de 2 l/ha e a adubação na base de 250
kg/há de 5-20-20.
Os tratamentos realizados foram os seguintes:
1 - cultivar AS 3570 RR2 Intacta sem Bt Contrrol;
2 - cultivar AS 3570 RR2 Intacta com Bt Control;
3 - cultivar BMX 6160 RR2 Intacta sem Bt Control;
4 - cultivar BMX 6160 RR2 Intacta com Bt Control;
5 - cultivar DM 6563 RR2 Intacta sem Bt Control;
6 - cultivar DM 6563 RR2 Intacta com Bt Control;
7 - cultivar Júpiter RR sem Bt Control;
8 - cultivar Júpiter RR com Bt Control.
As plantas invasoras foram controladas com capinas manuais.
2.3 DESCRIÇÃO DAS CULTIVARES
Cultivar: AS 3570 I-PRO
Grupo de Maturação: 5.7
Ciclo: Precoce
Colheita: 135 dias
Hábito de crescimento: Semideterminado
Acamamento: Resistente
Cultivar: BMX 6160 I-PRO
Grupo de Maturação: 6.0
Hábito de crescimento: Indeterminado
Acamamento: Resistente
Índice de ramificação: Alto
Cultivar: DM 6563 I-PRO
Grupo de maturação: 6.3
Índice de ramificação: Alto
Acamamento: Resistente
22
Cultivar: Júpiter RR
Ciclo: Precoce
Grupo de maturação: 5.9
Hábito de crescimento: Indeterminado
Acamamento: Resistente
2.4 DETERMINAÇÕES REALIZADAS
2.4.1 Rendimento de Grãos (kg/ha)
O rendimento de grãos foi determinado através da colheita de 4 linhas
centrais de 5 metros de comprimento, sendo trilhados os grãos, pesados e
transformados em kg por ha.
2.4.2 Rendimento Biológico Aparente (RBA) (g)
Foi determinado pela pesagem de 5 plantas colhidas ao acaso, sendo
calculado pelo peso total de cada planta (grão + palha) e determinado em gramas
por planta.
2.4.3 Peso de Grãos por Planta (g)
Foi determinado pela pesagem de grãos de 5 plantas colhidas ao acaso e
realizado a média, sendo determinado o de peso grãos por planta em gramas.
2.4.4 Índice de Colheita (%)
Foi determinado pela relação entre grãos e rendimento biológico aparente
multiplicado por 100.
2.4.5 Número de Plantas por Metro Linear
Foi determinado pela contagem do número de plantas em um 1 metro linear
de fileiras.
23
2.4.6 Número de Trifólios por Planta
Foi determinado o número de trifólios na cultivar AS 3570 I PRO e JÚPITER
RR através da contagem dos trifólios por planta quando as cultivares foram
submetidas ou não ao tratamento com Bt.
2.4.7 Número de Vagens Danificadas por Planta
Foi determinado nas cultivares AS 3570 I PRO e JÚPITER RR o número de
vagens danificadas quando as cultivares foram submetidas ou não ao tratamento
com Bt.
2.4.8 Número de Lagartas por Pano de Batida
Determinado pelo número de batidas na cultivar JÚPITER RR quando
submetida e não ao controle biológico com Bt.
2.5 ANÁLISE ESTATÍSTICA
Os dados foram submetidos a análise de variância pelo programa Assistat
7.7 Beta para identificação do efeito de tratamentos na análise fatorial 2 X 4 para a
análise de fator Bt e fator Cultivar analisando os efeitos simples e a interação. Foi
aplicado teste de Tukey a 5% de probabilidade para detectar diferenças entre
médias de tratamentos.
24
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise de variância através do quadrado médio dos caracteres avaliados
quando a soja foi submetida ao manejo de pragas com Bacillus thuringiensis
mostrou variação do fator Bt, com diferença não significativa para rendimento de
grãos, índice de colheita, peso de grãos por planta e número de plantas por metro
linear. Por outro lado o efeito de Bacillus thuringiensis sobre o manejo de pragas nas
cultivares testadas mostrou efeito significativo para rendimento biológico aparente.
O fator cultivar evidenciou efeito significativo para rendimento de grãos, peso
de grãos por planta e rendimento biológico aparente, entretanto não foram
observados efeitos de cultivar sobre o índice de colheita e o número de plantas por
metro linear. A interação Bt / cultivar avaliada através das variáveis rendimento de
grãos, índice de colheita, peso de grão por planta, rendimento biológico aparente e
número de plantas por metro linear não foi significativa, conforme pode ser
visualizado na Tabela 1.
Tabela 1: Resumo da análise de variância para caracteres: rendimento de
grãos (kg/ha), índice de colheita (%), peso grãos/planta (g),
rendimento biológico aparente (RBA) e número de plantas/metro de
cultivares de soja submetidas ao controle de lagartas com Bacillus
thuringiensis. IRDeR, Augusto Pestana, RS, 2014
Causa de Variação
BT
Quadrado Médio
Cultivar
BT X Cultivar
CV %
Rendimento de Grãos (kg/ha)
337 NS
400629 *
109284 NS
13
IC %
0,37 NS
4,82 NS
7,37 NS
3
Peso grãos/planta (g)
30 NS
47 **
11 NS
13
RBA (g/pl)
104 *
136 **
28 NS
13
NPL/m
1,5 NS
9 NS
0,2 NS
16
*Significativo a 5% de probabilidade pelo Teste F.
**Significativo a 1% de probabilidade pelo Teste F.
NS - Não significativo.
CV% - Coeficiente de Variação.
Os coeficientes de variação obtidos no experimento estão dentro dos
padrões recomendados para esse tipo de pesquisa, pois variaram de 3 a 16%,
indicando uma alta precisão dos dados obtidos no presente trabalho (Tabela 1).
25
O efeito do manejo de lagartas através da aplicação de Bacillus thuringiensis
revelou não haver diferença significativa para as variáveis rendimento de grãos,
peso de grãos por planta, índice de colheita e número de plantas por metro linear.
Por outro lado ficou evidente o efeito do controle biológico sobre a variável
rendimento biológico aparente, conforme visualizado na Tabela 2.
Tabela 2: Rendimento de grãos (kg/ha), rendimento biológico aparante (RBA),
peso de grãos/planta (g), índice de colheita (%) e número de
plantas/metro linear de soja submetidas ao controle de lagartas com
Bacillus thuringiensis. IRDeR, Augusto Pestana, RS, 2014
Tratamento
RG (kg/ha)
RBA (g)
Peso Grãos/planta
IC (%)
NP/m (nº)
COM TB
2.874 a
38 a
21 a
56 a
13 a
SEM BT
2.866 a
34 b
19 a
56 a
13 a
Média
2870
36
20
56
13
CV %
13
13
13
3
16
Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey ao nível
de 5 % de probabilidade.
CV % - Coeficiente de variação em porcentagem.
O efeito simples do fator cultivar evidenciou resposta diferencial para
genótipos para os caracteres rendimento de grãos, rendimento biológico aparente e
peso de grãos por planta. Não revelando diferença para o caráter índice de colheita
e número de grãos por planta (Tabela 3). A cultivar DM 6563 I PRO apresentou
maior rendimento de grãos (3.180 kg/ha) não diferindo estatisticamente da cultivar
BMX 6160 I PRO (2.945 kg/ha) e da JÚPITER RR (2.786 kg/ha). O menor
rendimento foi observado no genótipo AS 3570 I PRO (2.568 kg/ha) não diferindo
estatisticamente da BMX 6160 I PRO e JÚPITER RR. A cultivar DM 6563 I PRO
apresentou maior rendimento biológico aparente, maior peso de grãos por planta,
sendo provavelmente as variáveis responsáveis pela maior produtividade da referida
cultivar (Tabela 3).
26
Tabela 3: Rendimento de grãos (kg/ha), rendimento biológico aparente (RBA),
peso grãos/planta (PGP), índice de colheita (%) e número de
plantas/m linear de cultivares de soja submetidas ao controle de
lagartas com Bacillus thuringiensis. IRDeR, Augusto Pestana, RS,
2014
Cultivar
RG (kg/ha)
RBA (g)
Peso grãos
(g)
IC %
NPM/ linear
DM 6563 I PRO
3.180 a
37 a
21 a
57 a
12 a
BMX 6160 I PRO
2.945 ab
41 a
23 a
56 a
11 a
JÚPITER RR
2.786 ab
36 ab
20 ab
55 a
14 a
AS 3570 I PRO
2.568 b
29 b
16 b
56 a
13 a
Média
2.870
36
20
56
13
CV%
13
13
13
3
16
Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey ao nível
de 5 % de probabilidade.
CV % - Coeficiente de variação em porcentagem.
A avaliação do número de trifólios nas cultivares AS 3570 I PRO e JÚPITER
RR mostrou que as mesmas apresentaram maior valor para o caráter quando não
sofreram manejo de lagartas com Bacillus thuringiensis (Tabela 4).
Tabela 4: Número de trifólios em cultivares de soja submetidas ao controle de
lagartas com e sem aplicação de Bacillus thuringiensis. IRDeR,
Augusto Pestana, RS, 2014
Número de Trifólios
Cultivar
Com BT
Sem BT
AS 3570 I PRO
10
12
JÚPITER RR
12
14
TOTAL
22
26
A análise de vagens danificadas em plantas de soja das cultivares AS 3570 I
PRO e JÚPITER RR evidenciou valor médio superior quando os genótipos não
foram submetidas ao controle biológico com Bt.
27
Tabela 5: Vagens danificadas em plantas de soja submetidas ao controle de
lagartas com e sem Baccilus thuringiensis. IRDeR, Augusto Pestana,
RS, 2014
Vagens Danificadas
Cultivar
Com BT
Sem BT
AS 3570-IPRO
0
1
JÚPITER RR
1
3
TOTAL
1
4
O número de lagartas na cultivar JÚPITER RR (que foi a mais atacada por
lagartas) apresentou média superior quando a referida cultivar não foi submetida ao
controle biológico com Bt.
Tabela 6: Número de lagartas na cultivar Júpiter RR em diferentes datas.
IRDeR, Augusto Pestana, RS, 2014
Júpiter Rr
Data Avaliação
Com BT
Sem BT
28/02/2014
1
7
06/03/2014
5
9
16/03/2014
6
4
TOTAL
12
20
1 - Cultivar RR.
2 - Número de lagartas por batida de pano.
Obs: Nas cultivares AS 3570 I-PRO, BMX 6160 I-PRO e DM 6563 I-PRO, não ocorreu lagartas nas
respectivas datas de avaliações.
Trabalho realizado por Fazam et al. (2013) avaliando genótipos não Bacillus
thuringiensis constatou aumento na frequência de lagartas Anticarsia gemmatalis
quando o genótipo não foi submetido a aplicação de Bt.
Na soja Bt RR 2 houve pequena ocorrência de lagartas indicando que a
modificação da planta de soja com inserção de genes de Bt pode causar alteração
nas interações planta/inseto fitófago/inimigos naturais com impacto na redução da
frequência de lagartas (Tabelas 5 e 6).
28
CONCLUSÃO
- A cultivar DM 6563 I PRO apresentou maior rendimento de grãos,
entretanto não diferiu estatisticamente das cultivares BMX 6160 I PRO e
JÚPITER RR.
- A aplicação do Bacillus thuringiensis reduziu a frequência de lagartas na
soja.
- Nos genótipos RR 2 ocorreu menor frequência de lagartas.
- A combinação das duas tecnologias (evento RR2) e aplicação de
Control
é
viável para
geneticamente.
manejo de
lagartas
na
Bt
soja modificada
29
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