Aliada da agricultura
Conhecida como a ciência que estuda as aplicações técnicas da luz, a fotônica, com sua versatilidade e rapidez, tem se revelado uma aliada importante da agricultura na investigação de doenças em plantas, seleção de citros para melhoramento genético e análises da composição química de solos. A pesquisa que diagnosticou precocemente o cancro cítrico e a pior doença da citricultura – o greening, também conhecida Huanglongbing (HLB), – conquistou o prêmio de trabalho destaque no Simpósio de Laser e suas Aplicações, realizado em Recife (PE), em setembro.
Neste estudo, foram empregadas técnicas conhecidas como espectroscopias, que analisam a luz emitida das amostras. São a Espectroscopia de Fluorescência Induzida por Laser – do inglês Laser induced Fluorescence Spectroscopy (LIFS) – e a Espectroscopia de Emissão Óptica com Plasma Induzido por Laser – Lasenduced Breakdown Spectroscopy (LIBS). Elas são utilizadas simultaneamente nas avaliações ou individualmente, dependendo do tipo de investigação.
A pesquisadora Débola Milori, que coordena os trabalhos no laboratório, explica que LIFS e LIBS empregam a fluorescência induzida por laser para investigar diferenças na composição química entre folhas de uma árvore saudável e folhas de uma árvore doente, no caso de aplicação para diagnóstico de doenças em citrus. "Doenças, estresses ou outras alterações podem levar a variações nas concentrações dos pigmentos e metabólitos na planta, que podem ser detectadas pela técnica fotônica de fluorescência", diz.
Esse método de avaliação difere do PCR (Polymerase Chain Reaction), que realiza o diagnóstico da doença baseado na análise molecular das folhas de plantas suspeitas, em busca do DNA da bactéria causadora do greening. Mas a limitação do PCR é o custo alto por amostra, em torno de US$ 10.00 a US$ 50.00, e a demora da análise, cerca de 20 dias.
Outro sistema adotado por citricultores é a inspeção visual e a eliminação das plantas assim que apresentam os primeiros sintomas da doença. Para Milori, esse procedimento ainda não é suficiente, porque em geral, quando os primeiros sintomas são detectados visualmente, a árvore de citros já está contaminada há meses. O período estimado de incubação da doença é de aproximadamente 6 a 36 meses. Durante este período que a planta permanece no pomar, torna-se propagadora invisível da doença.
O greening e o cancro-cítrico são doenças bacterianas que ainda não têm cura, comprometem a produção e o desenvolvimento da fruta e levam à morte da árvore. "Por isso, uma nova metodologia científica representa uma forma de minimizar as falhas por inspeção visual e um controle da proliferação da doença", sugere a pesquisadora.
O emprego da LIFS e da LIBS no diagnóstico das doenças de cancro-cítrico e greening foi conduzido durante dois anos por Anielle Ranulfi, como proposta de mestrado, sob a supervisão da pesquisadora Débora Milori. "Conseguimos com LIFS detectar o greening 21 meses antes do aparecimento dos primeiros sintomas visuais", afirma.
Ranulfi explica que foram avaliadas mensalmente cinco folhas de cada uma das 40 árvores de citros selecionadas, entre doentes, sintomáticas, assintomáticas e saudáveis, sem preparo da amostra, durante 25 meses. As amostras foram coletadas de uma fazenda localizada na cidade de Gavião Peixoto (SP) e analisadas de acordo com um modelo de classificação construído para este fim. A taxa de acerto ficou entre 70% e 90%.
Em plantas, tem sido utilizada para avaliar déficits nutricionais. Por se tratar de uma técnica rápida e ambientalmente limpa – não requer o uso de reagentes para o preparo de amostras – apresenta grande potencial para aplicação em campo. Com LIBS é possível analisar amostras nos estados sólido, líquido e gasoso e com uma única medida é possível detectar todos os elementos de maneira simultânea.
Ranulfi acredita que a aplicação das técnicas em larga escala poderá facilitar o manejo diário e contribuir para uma tomada de decisão mais rápida, o que pode fazer toda a diferença para eliminação das doenças do pomar. "Devido a características tão interessantes como estas, o emprego das técnicas fotônicas pode ainda alcançar outras culturas e ajudar no manejo de outras doenças", conclui.
A técnica utiliza o mesmo princípio da espectroscopia de fluorescência. A diferença consiste na fonte de radiação utilizada, que no FIL é o laser. No experimento foram utilizadas 362 plantas, sendo 160 mudas da Sunki Comum e 202 mudas da Sunki Flórida. A análise de similaridade das matrizes contou com a coleta de 107 folhas das quatro seleções de Sunki do banco de germoplasma da Embrapa Mandioca e Fruticultura.
No Brasil, predomina um único porta-enxerto, o limoeiro Cravo, com 99% de adoção, devido às características de fácil produção de mudas, compatibilidade com as copas mais utilizadas, tolerância à seca e ao vírus-da-tristeza-dos-citros (CTV), além de sua alta rusticidade. Mas com o surgimento da morte-súbita-dos-citros, milhões de plantas enxertadas sobre este limoeiro foram perdidas.
Segundo o pesquisador da Embrapa Mandioca e Fruticultura e orientador da estudante, Abelmon da Silva Gesteira, pesquisador da Mandioca e Fruticultura, a técnica será de grande importância para os viveiristas, que visam a produção de mudas com qualidade e com alta confiabilidade de identificação. "O equipamento, além de ter mostrado eficiência na diferenciação de variedades próximas, também pode ser útil para identificação de híbridos que não são de interesse para obtenção de mudas mais uniformes", diz.
A enxertia é um processo em que ocorre a união de duas partes de diferentes plantas, que se desenvolverão como único ser. Nesse processo essas partes são denominadas porta-enxerto ou "cavalo", que formará o sistema radicular, assimilando os minerais do solo e nutrindo a planta, e o enxerto ou "cavaleiro", que criará o sistema aéreo (copa).
O estudante Renan Arnon Romano avaliou o potencial da técnica para determinar as características físicas de solos, ou seja, a textura (granulometria), e concluiu que a técnica LIBS tem alta possibilidade de estimar não só elementos químicos como também as características físicas da amostra. O trabalho foi premiado na III Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos, realizada ano passado.
A textura – teores de argila, silte e areia – é um parâmetro importante para o entendimento das condições do solo, porque influencia diretamente na agregação, porosidade e armazenamento de água. Para avaliação, Romano utilizou 60 amostras de solos de diversas regiões do País e para cada uma foram realizadas 60 medidas LIBS. Comparando com outros métodos, como o de pipeta, por exemplo, que leva 24 horas no mínimo para fazer a medida, a técnica LIBS é rápida, de baixo custo e tem a capacidade de determinar mais de uma propriedade física ou química da amostra com apenas uma medida. Há ainda a possibilidade de ir a campo para gerar mapas das características de solo de uma região.