Áreas de pesquisa

Geraldo Bueno Martha Júnior
Coordenador do Programa Embrapa-Labex USA

Como Coordenador, em adição ao tripé (1) prospecção de determinantes e tendências tecnológicas, (2) articulação e promoção do engajamento de equipes da Embrapa e dos EUA em apoio às estratégias de PD&I da empresa, e (3) fomento à cooperação científica em projetos de pesquisa de interesse comum entre grupos de excelência dos dois países, desenhou e implementa uma quarta vertente, com foco no fortalecimento das ligações entre ciência e política.

Como pesquisador na área de modelagem bio-econômica, tem gerado resultados que abrangem: (a) a contribuição dos fatores de produção (e.g. área e produtividade) no crescimento da produção em atividades agropecuárias selecionadas no Brasil e nos EUA e seus efeitos poupa-terra; (b) o desenho e implementação de uma ferramenta-piloto que permite acessar a contribuição de choques tecnológicos e de políticas sobre os custos de oportunidade e competitividade na agropecuária brasileira; e (c) a ampliação do entendimento dos limites de crescimento da agropecuária brasileira e seus potenciais impactos sobre a economia nacional e sobre o comércio internacional por meio de modelos aplicados de equilíbrio geral. Com essas ações espera-se ampliar o embasamento sobre o efeito de uma agricultura baseada em ciência, e de políticas em apoio à tomada de decisão.

Samuel Rezende Paiva

A Pesquisa e Desenvolvimento em Recursos Genéticos (RG) tem sido uma das principais linhas de ação da Embrapa nos últimos 44 anos. De forma similar, o Serviço de Pesquisa Agropecuária (Agriculture Research Service - ARS), principal agência de pesquisa do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) e análogo em missão e ações à Embrapa, possui um centro de pesquisa (National Laboratory for Genetic Resources Preservation – NLGRP) cuja excelência é preservar RG para garantir a segurança alimentar daquele país, entre outros usos. Desde 2006, existe um pesquisador da Embrapa específico na área de RG na equipe do Labex-EUA. Foram realizadas, de 2013 a 2016, inúmeras ações de pesquisa e colaboração entre Embrapa, ARS e Universidades americanas com objetivo principal de aprimorar alguns aspectos técnicos e organizacionais do Sistema da Embrapa de Conservação de RG. As principais áreas abordadas com inúmeros resultados foram: (A) sistemas de informação; (B) caracterização genética; (C) técnicas de criopreservação; (D) otimização do intercâmbio de germoplasma vegetal entre Brasil e EUA. 

Carlos Eduardo Lazarini da Fonseca
Coordenador do Programa Embrapa-Labex USA

Nesse período, além das áreas prioritárias do Labex, outras frentes como Recursos Naturais, Mudanças Climáticas, Agroenergia e Aquicultura foram prioritariamente articuladas para pesquisas colaborativas. Destacam-se: (I) Colaborações em recursos hídricos com o Laboratório de Hidrologia e de Sensoriamento Remoto em Beltsville em parceria com a Embrapa Agrossilvipastoril, que possibilitaram avanços na implementação de um modelo de base física para monitoramento da seca e do uso da água via satélites geoestacionários; (II) Em mudanças climáticas, a colaboração com GRACENet (Redução de gases de efeito estufa por meio da rede de melhoria do carbono agrícola) relacionada à adaptação do modelo CQESTR de solos envolvendo a Embrapa Meio Norte e Embrapa Instrumentação; (III) Em agroenergia, pesquisas sobre combustíveis derivados da pirólise com o “Sustainable Biofuels & Co-Products Research Unit, ERRC Eastern Regional Research Center”, uso da tecnologia Talens para a engenharia genética de precisão com o “Plant Gene Expression Center”, uso de Ressonância Magnética Nuclear para estudos de composição da parede celular de plantas com o  “Western Regional Research Center”, bem como pesquisas para produção de biomassa para biocombustíveis de aviação com ARS e Boing; (IV) Em aquicultura, colaborações foram articuladas e implementadas nas área de reprodução com o “National Cool and Coldwater Aquicultura Center” visando melhoria na baixa reprodução em sistemas intensivos e na área de saúde animal no desenvolvimento de vacinas atenuadas para peixes.

Magda Vieira Benavides

A verminose ovina é o maior problema sanitário dos pequenos ruminantes produzidos em regiões tropicais e sub-tropicais. Instituições como a Embrapa, USDA-ARS, CSIRO-Armidale e ILRI-Nairobi, uniram esforços para gerar uma nova alternativa de controle da verminose. Utilizando rebanho experimental do ILRI-Nairobi e técnicas como GWAS ("estudos de associação genética-ampla") e uso de banco de dados de expressão de genes e de genoma ovino e bovino, foi obtido um painel de marcadores genéticos associados com a característica de resistência de ovinos frente a infecções por Haemonchus contortus, o parasito mais patogênico das áreas tropicais. Atualmente estes marcadores estão sendo validados em rebanho naturalizado na Embrapa Pecuária Sudeste. A depender dos resultados, este painel de marcadores poderá ser utilizado em rebanhos comerciais para fins de melhoramento genético. Os resultados práticos da seleção por marcadores estão relacionados tanto a uma maior frequência de animais mais resistentes às infecções por parasitos gastrintestinais nos rebanhos como a uma redução efetiva do número de parasitos infectantes no campo.

Alfredo Augusto Cunha Alves

As principais áreas de pesquisa em Recursos Genéticos, lideradas pelo Dr. Alfredo Alves, estão relacionadas aos "Procedimentos biotecnológicos para a preservação e avaliação a longo prazo da diversidade de recursos genéticos das plantas", onde estudos sobre técnicas de micropropagação in vitro e de criopreservação são o principal foco.

Estudos sobre métodos, de ponta, sobre criopreservação da mandioca mostram uma clara dependência dos genótipos tanto entre e dentro das espécies de Manihot. A validação desta metodologia, com menores custos e uma grande quantidade de espécies de Manihot, pode ser rotineiramente utilizada em um futuro próximo por instituições com grandes coleções, como a Embrapa, CIAT e IITA. Outro resultado importante é o estabelecimento e expansão da coleção Manihot em NGCRP/ARS usando tecnologia in vitro. Estudos preliminares sobre a multiplicação in vitro de acessos de cana-de-açúcar livres de vírus da NPGS, mostraram uma possibilidade real de atender a longa demanda da Embrapa para acessos de cana-de-açúcar da USDA/ARS. Uma posição específica de pesquisa associada ao Labex foi aprovada para iniciar os estudos sobre a criopreservação das pontas de cano da cana-de-açúcar, bem como para iniciar a transferência do primeiro lote de acessos. Os resultados das respostas fisiológicas ao aumento das emissões de CO2, seca e nitrogênio indicam que a mandioca aumentará a acumulação de biomassa em resposta ao aumento da concentração atmosférica de CO2 e que o aumento do fornecimento de carbono pode minimizar o efeito negativo de NH4+, temperatura e estresse hídrico fotossíntese, eficiência de uso da água e acumulação de matéria seca. O Labex também promoveu a avaliação da interface GRIN-Global na comunidade de curadores da Embrapa.

Cesar Heraclides Behling Miranda

Lotado na Grain, Forage & Bioenergy Research Unit (GFBRU/ARS), desenvolveu pesquisas na área de agroenergia, em 11 temas prioritários, que foram: biomassa; qualidade da biomassa; sistemas de produção; novas fontes de biomassa; agronomia; caracterização da biomassa; processos tecnológicos; química e enzimologia; co-produtos e resíduos; máquinas e equipamentos; meio-ambiente.

No período, foram aprovados dois projetos de pesquisa em parceria entre a Embrapa, USDA/ARS e Universidades Brasileiras:

• “Produção de biocombustíveis a partir de ilhas flutuantes de biomassa em planícies de inundação do Brasil: estudo de caso no Pantanal” que buscou avaliar a logística e a eficiência prática e teórica da produção de biocombustíveis;
• “Fontes alternativas de biomassa para a produção sustentável de etanol a partir de materiais lignocelulósicos” que buscou identificar espécies vegetais para produção de biomassa para biocombustíveis de segunda geração.
• Os dois principais resultados de pesquisa foram o levantamento da primeira aproximação de equações de predição de leituras de NIRS para biomassa de gramíneas tropicais e a determinação da quantidade de nitrogênio obtido via fixação biológica por genótipos de Styloshantes guyanensis e S. Capitata, leguminosas de significativa expressão para as condições tropicais, que podem ser excelentes alternativas tanto para a sustentabilidade de sistemas agrícolas como para uso como fonte de biomassa para bionergia.

Felix Humberto França - aposentado
Coordenador do Programa Embrapa-Labex USA

Durante a sua gestão como Coordenador do Programa Embrapa-Labex USA, França realizou articulações com instituições norte americanas, fomentou a proximidade entre pesquisadores da Embrapa e da USDA-ARS, apoiando os pesquisadores lotados nesse programa. Durante susa gestão cumpriu as metas estabelecidas pelo Programa AGROFUTURO com o Labex USA com a aprovação de 21 projetos de pesquisa junto a agências financiadoras no Brasil e EUA nas áreas de bioinseticidas e outras técnicas de combate à pragas, novos usos de produtos e agregação de valor, mudança climática global e melhoramento genético.

Boa parte das metas do Programa foram alcançadas em parceria com o Labex Europa, particularmente o caso de HLB/Greening, durante a gestão de Luis Fernando Vieira. Com estas iniciativas, a Embrapa iniciou uma plataforma de pesquisa contemplando este complexo HLB/Vetor/Planta em citros, que se inseriu em uma rede nacional que envolveu o IAC-Centro de Citricultura, Fundecitrus e ESALQ/USP e centros internacionais, como o CIRAD, ARS, Universidade da Florida e que poderá ainda acomodar países do Cone-Sul.

Luciano Lourenço Nass

Nestes três anos o programa teve como objetivo: ampliar o intercâmbio de germoplasma entre o Brasil e os EUA; acompanhar e estabelecer parcerias em linhas de pesquisa estratégicas e inovadoras; fomentar a interação entre pesquisadores da Embrapa e do ARS; avaliar e estabelecer interação na área de documentação e gestão da informação em recursos genéticos; e avaliar criticamente os programas de recursos genéticos e os sistemas de curadoria de germoplasma em ambas as instituições.

O principal projeto de pesquisa teve como objetivo estudar e caracterizar o comportamento dos lipídeos em sementes de milho armazenadas em diferentes temperaturas, incluindo condições de criopreservação, que se iniciou neste período e se estendeu por alguns anos com o grupo de pesquisa de Fort Collins.

No período foram estabelecidos acordos de cooperação com: Colorado State University, University of Wisconsin – Madison, University of California – Davis, University of Mississippi – Oxford e INIFAP – México.

Foram publicados 10 artigos, um livro editado, seis capítulos em livros entre outras. O coordenador participou de inúmeros congressos, conferências, visitas técnicas entre outras atividades.

Destaca-se a introdução de 50.000 novos acessos de germoplasma de diferentes espécies no Brasil, em especial a introdução coleções completas de arroz e de soja.

Pedro Antônio Arraes Pereira
Coordenador do Programa Embrapa-Labex USA

Durante o período, 13 projetos foram submetidos ao Sistema Embrapa de Gestão, 19 projetos foram aprovados com fundos externos de agências do Brasil ou EUA com o envolvimento direto desse Programa. Foram produzidas 125 publicações, 41 resumos, 3 capítulos de livros e 36 documentos. Além disso, foram intermediadas 60 viagens de pesquisadores do ARS para unidades da Embrapa no Brasil e vice-versa. Um grande esforço foi feito pelos membros do Labex para disseminar os resultados da pesquisa e o modo de operação do Labex. Nesse período, foram hospedados 15 pós-docs com apoio de agências brasileiras ou com suporte da ARS incluindo as seguintes áreas: Segurança Alimentar, Recursos Genéticos de Nanotecnologia e Biologia Avançada.

Os objetivos sobre nanotecnologia foram alcançados com sucesso. Novas oportunidades de colaboração entre as Partes foram prospectadas e vários vínculos de cooperação entre essas instituições foram estabelecidos para explorar aplicações de nanociências e nanotecnologias, no desenvolvimento de novos usos para produtos com base agrícola, bioprodutos, plásticos biodegradáveis, filmes comestíveis, hidrogéis para liberação controlada e novos materiais para sensores de sabor e aroma.

Helvecio De Polli - aposentado

Implementação do projeto: "Movimento de carbono no solo afetado pela gestão do solo e melhoria do trabalho de pesquisa, relacionados à mudança climática global". A pesquisa foi principalmente no USDA/ARS/BARC West, Environmental Quality Laboratory e South Farm, Beltsville, MD. A análise relativa aos estudos de traçadores de 137Cs foi desenvolvida no Laboratório de Hidrologia e Sensoriamento Remoto (BARC West) - Jerry Ritchie e a análise de espectroscopia de reflexão difusa média e infravermelho para medição de carbono do solo foram realizadas em Laboratório de estrume e subprodutos de animais (BARC East) - James Reeves.

Realizações:

Brasil

• Produção composta de cama profunda de suínos, para carne de porco orgânica.
• Instalações modulares de produção multi-pecuária para produção de aves ou suínos.
• Avaliação de microorganismos brasileiros para tratamento melhorado de resíduos animais.

USA

• O uso de sistemas de tratamento de resíduos de suínos de alta tecnologia que removem sólidos, nitrogênio, fósforo e patógenos.
• Tratamento de resíduos de suínos em um contínuo de zonas húmidas construídas, fluxo terrestre e tampões ripícolas.
• O uso de faixas tampão ripícolas e nas zonas húmidas para a prevenção da poluição fonte não específica de aplicações de resíduos animais.

Airdem Gonçalves de Assis - aposentado
Coordenador do Programa Embrapa-Labex USA

Como Segundo Coordenador do Programa Embrapa-Labex USA a sua atuação com a equipe de pesquisadores contribuiu para a consolidação da cooperação além da fronteira do USDA-ARS. Nestas atividades foram conduzidas ações nos seguintes temas: manejo de dejetos animais e microbacias. qualidade e segurança de alimentos de origem animal; rastreabilidade e monitoramento sanitário de rebanhos; encefalopatia espongiforme bovina (EEB); genômica animal; hidrologia e sensoriamento remoto; manejo integrado de pragas; culturas alternativas; recursos forrageiros; conservação de germoplasma; manipulação de embriões bovinos; agricultura orgânica; uso potencial de zeólitas na agricultura; manejo e qualidade da água; nutrição humana e entomologia médica. Além do desenvolvimento do projeto: “Teste de um modelo de simulação de produção de leite e carne sob condições brasileiras” em parceria com o pesquisador da USDA-ARS, Clarence A. Rotz, lotado no campus da Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State).

Miguel Borges

Além de sua atuação no projeto “Manejo Integrado de Pragas e Doenças de Plantas” visando uma agricultura sustentável, ou seja, uma proposta que examinasse processos, fluxos e interações entre os organismos com base em novos conhecimentos, empregando novos métodos de estudo, monitoramento e avaliação de novas técnicas, Miguel Borges também realizou ações de articulação com as Unidades Descentralizadas da Embrapa: Soja, Meio Ambiente, Hortaliças, Arroz e Feijão, Agroindústria Tropical, Meio-Norte, Instrumentação, Clima Temperado, Agropecuária Oeste, Semi-Árido, Cerrados, Recursos Genéticos e Biotecnologia; assim como, com parceiros norte-americanos como a: Michigan State University, University of California – Davis, Ohio University e USDA/ARS. A sua atuação nesse Programa fomentou artigos em conjunto com pesquisadores da Embrapa e com parceiros norte-americanos, bem como organizou visitas técnicas e congressos visando fortalecer a parceria entre as instituições parceiras.

Ariovaldo Luchiari Junior

Ariovaldo Luchiari Junior integrou a primeira equipe do Labex, de 1998-2002, lotado no USDA-ARS-SWCRU, em Lincoln, Nebraska, EUA, atuando em Agricultura de Precisão. Suas atividades de pesquisas concentraram-se no estabelecimento de zonas homogêneas para o manejo de nutrientes e no desenvolvimento de sensores de reflectância ativos para o manejo em tempo real de nitrogênio. A estratégia de aproveitar a inversão das estações dos hemisférios norte e sul, permitiu a realização de dois ciclos de pesquisa por ano, um no Brasil e outro nos Estados Unidos. Quanto à articulação institucional entre a Embrapa e o USDA-ARS, participou da elaboração e condução conjunta de projetos de P&D e da formação da Rede de Agricultura de Precisão da Embrapa. Atuou na formulação do Programa Nacional de Pesquisa do USDA-ARS Integrated Agricultural Systems e da Nebraska Agricultural Technologies Association.  Promoveu o intercâmbio de pesquisadores brasileiros e americanos, em atividades de P&D e de formação profissional.