Em nossas edições anteriores, exploramos certificações (ICA, GlobalG.A.P., Rainforest Alliance) e aspectos técnicos como os LMR que garantem o acesso a mercados internacionais. Hoje nossa intenção é aprofundar em um dos fundamentos técnicos mais críticos da agricultura moderna: os modos de ação de pesticidas e o manejo de resistência.
Mais do que aplicar produtos para controlar pragas e doenças, o agricultor moderno deve transformar suas aplicações e controles químicos em uma atividade estratégica, entendendo como os pesticidas funcionam a nível bioquímico, que populações controlam e como preservar sua efetividade para as aplicações futuras, buscando que estas sejam mais conscientes, responsáveis e mitigando um risco latente de resistência.
A resistência não é apenas um problema técnico: é uma ameaça existencial para a segurança alimentar mundial. Cada aplicação incorreta acelera a evolução de populações resistentes que podem tornar obsoletas ferramentas fitossanitárias, obrigando ao desenvolvimento constante de novas moléculas e gerando uma grande pressão no meio ambiente e em populações benéficas que fazem presença nas culturas.
Nesse sentido, consideramos a importância de compreender desde a definição mais pura cada um dos parâmetros que abordaremos neste artigo, permitindo que aqueles que não tenham um conhecimento mais preciso possam entender e que seja de grande ajuda para as decisões futuras que se tomem com relação ao uso dessas medidas que per se devem estar contempladas através de um adequado MIPE (Manejo Integrado de Pragas e Doenças).
🔬 Fundamentos
O que são os Modos de Ação?
Um modo de ação (MoA) é o processo bioquímico ou função biológica específica que um pesticida utiliza para exercer seu efeito tóxico sobre o organismo alvo (praga, erva daninha ou patógeno). É o mecanismo molecular exato pelo qual o ingrediente ativo (IA) interfere com os processos vitais do organismo alvo.
🎯 Componentes do Modo de Ação
🔑 Local de Ação: É o lugar onde o IA interage com o organismo que está tratando: este pode ser uma proteína, enzima, membrana celular ou processo que interfira dentro da biologia normal do organismo específico que conduz à morte do patógeno, um exemplo disso é a inibição da enzima acetilcolinesterase em insetos, ocasionando uma sobreestimulação do sistema nervoso, resultando na morte.
O que é o mecanismo molecular ou mecanismo de ação?
Foca nas interações que têm as moléculas do pesticida para causar o efeito, isso ocorre através de processos como: inibição enzimática, bloqueio de canais iônicos, interferência com a síntese de proteínas, disrupção de processos metabólicos, alteração de estruturas celulares, etc.
📊 Seletividade
É a capacidade que os pesticidas têm de se dirigir a pragas específicas sem afetar outros organismos que podem ser insetos benéficos e até mesmo a cultura principal no caso de herbicidas. Um pesticida seletivo é bem-sucedido se causa um dano mínimo aos organismos que não são seu alvo.
É importante ter em mente que este é um dos parâmetros fundamentais a serem considerados em um bom MIPE na busca de reduzir o impacto negativo sobre o ecossistema circundante à cultura e manter um equilíbrio ecológico.
A seletividade de pesticidas se caracteriza por:
✔︎Permitir diferenciar entre organismos alvo e não alvo.
✔︎Ser a base da segurança para mamíferos e ambiente.
✔︎É um recurso de ações de manejo e controle para uso agrícola.
A nível internacional, existem uma série de comitês formados por organizações e painéis de especialistas e pesquisadores que desenvolvem e estabelecem sistemas para categorizar os pesticidas de acordo com sua periculosidade para a saúde humana e o meio ambiente, da mesma forma que seus resíduos em alimentos, onde lembramos os LMR e os modos de ação para o controle de pragas. Basicamente, o objetivo dessas organizações é promover um comércio seguro de alimentos, proteger a saúde pública e coordenar esforços a nível internacional para um uso responsável dos pesticidas apoiados em sistemas como a OMS (Organização Mundial da Saúde) e critérios do CODEX ALIMENTARIUS, do qual tivemos a oportunidade de falar em nossa edição passada.
🌐 Comitês de classificação internacional
🐛 IRAC - Insecticide Resistance Action Committee
✔︎Missão: Autoridade global em manejo de resistência a inseticidas para agricultura sustentável e saúde pública, sua tarefa é classificar os pesticidas de acordo com seu modo de ação para o controle de insetos e aracnídeos (ácaros) com o fim de gerenciar a resistência das pragas e coordenar seu uso na agricultura e levar um controle às casas desenvolvedoras desses produtos.
✔︎Última atualização: 2024
✔︎Grupos principais: 32 grupos e subgrupos
✔︎Website: https://irac-online.org/
🍄 FRAC - Fungicide Resistance Action Committee
✔︎Missão: Prolongar a efetividade de fungicidas suscetíveis à resistência e limitar perdas de culturas.
Está integrada por fabricantes de produtos agroquímicos buscando prevenir a resistência de microorganismos fúngicos (fungos) patogênicos.
✔︎Última atualização: Poster 2024
✔︎Grupos principais: 11 grupos principais (A-U)
✔︎Website: https://www.frac.info/
🌱HRAC - Herbicide Resistance Action Committee
✔︎Missão: É um comitê criado para coordenar e comunicar estratégias efetivas para fazer um adequado manejo da resistência aos herbicidas. Também tem como função criar uma cooperação entre a indústria, cientistas e agricultores no manejo de ervas daninhas resistentes e proteger a produção de alimentos.
✔︎Última atualização: Nova classificação 2024
✔︎Grupos principais: 15 grupos principais (A-O)
✔︎Website: https://hracglobal.com/
Tendo um maior conhecimento sobre a forma como os produtos químicos realizam seu trabalho sobre seus alvos de ação e com isso a base da literatura para compreender sua função, é pertinente então aprofundar em como se produz a resistência aos IAs através da evolução genética das pragas e/ou microorganismos fitopatogênicos:
🧬 Mecanismos de Resistência: A Evolução em Ação
A resistência a pesticidas é um fenômeno evolutivo onde se dão as condições e capacidade hereditária de uma população de organismos como insetos, ervas daninhas ou microorganismos fitopatogênicos para tolerar e ter a capacidade de sobreviver a doses que previamente eram letais, resultando na diminuição da eficácia do produto aplicado. Isso ocorre devido à seleção genética de indivíduos que possuem uma resistência natural, a qual é transmitida a seus descendentes, permitindo que a população da praga cresça e se torne menos suscetível ao químico.
🎯 Tipos de Resistência por Mecanismo
1. Resistência de Local de Ação
Ocorre quando uma praga desenvolve uma adaptação genética que lhe permite resistir a um pesticida ao interferir com seu mecanismo específico de ação, como a inibição de uma enzima ou a alteração de um local receptor no corpo da praga. Este fenômeno pode prevenir o sucesso do controle de pragas, especialmente se forem usados repetidamente pesticidas com o mesmo modo de ação, o que pode levar a um aumento da dose necessária ou a um controle ineficaz da praga.
2. Resistência Metabólica
É um mecanismo evolutivo comum onde os insetos e ácaros desenvolvem sistemas enzimáticos internos para decompor ou desintoxicar o ingrediente ativo do pesticida, convertendo-o em uma forma não tóxica que pode ser excretada.
3. Resistência Comportamental
Refere-se à capacidade que uma praga tem de modificar ou realizar mudanças em seu comportamento que reduzem a exposição ao pesticida em busca de evitar seu contato. Este tipo de resistência é uma estratégia de sobrevivência que se desenvolve quando os insetos detectam sinais de perigo e agem para não absorver o pesticida, o que lhes permite sobreviver enquanto os indivíduos suscetíveis morrem.
4. Resistência de Penetração
Ocorre através da modificação da cutícula de insetos ou seu revestimento corporal se torna muito mais resistente à entrada do pesticida, reduzindo sua absorção e, por conseguinte, sua efetividade. Este tipo de resistência se limita principalmente a insetos e não se aplica a outras pragas. Além da cutícula, outros fatores, como as características genéticas da praga, sua capacidade reprodutiva e a forma como os pesticidas são aplicados, também influenciam no desenvolvimento da resistência.
📈 Evolução da Resistência:
A propósito da resistência adquirida, onde pudemos discutir sobre os mecanismos de resistência, é fundamental considerar as causas que levam a que ocorra este fenômeno, por isso a seguir definimos:
🎯 Fatores que Aceleram a Resistência:
1. Pressão de seleção alta e contínua
Ocorre através de aplicações frequentes não controladas, doses subletais a partir de concentrações do IA que não matam imediatamente os organismos, mas que podem causar efeitos crônicos em seu crescimento, comportamento, desenvolvimento, fecundidade e sobrevivência; esses efeitos podem incluir problemas de navegação, coordenação, dano ao sistema reprodutivo ou alterações no metabolismo e na imunologia, e são relevantes para compreender a perda de biodiversidade e o desenvolvimento de resistência a inseticidas.
2. Características da praga e/ou organismo
As pragas com ciclos de vida curtos podem se reproduzir rapidamente, o que acelera a acumulação de genes de resistência em sua descendência.
Da mesma forma, a alta fecundidade contribui para a rápida evolução da resistência a pesticidas, já que os organismos com genes de resistência sobrevivem à exposição e se reproduzem, ocasionando variabilidade genética, transmitindo rapidamente a característica a seus descendentes e sobrecarregando a população com indivíduos resistentes. Este processo, acelerado pela aplicação repetida dos mesmos pesticidas, pode ser contrabalançado por estratégias de manejo integrado de pragas, como a rotação de produtos com diferentes modos de ação e o uso de métodos biológicos e culturais.
3. Características do pesticida
✅As pragas desenvolvem resistência através do local de ação único, impedindo a união do produto e a eliminação do alvo, as características que aumentam o risco são: alta seletividade (um único modo de ação), alta pressão de seleção (uso frequente) e a evolução de mecanismos de resistência genética que alteram ou evitam a ação do pesticida em seu local alvo.
✅A alta persistência do pesticida devido à sua alta estabilidade ou lenta degradação no meio ambiente permite uma exposição prolongada da praga ao IA, essa exposição constante promove a seleção e concentração de genes de resistência na população de pragas, já que os indivíduos com maior capacidade de sobreviver a essas doses mais altas conseguem se reproduzir e transmitir essa vantagem a seus descendentes.
✅Os pesticidas sistêmicos podem fomentar a resistência às pragas ao permitir uma exposição contínua e prolongada dos indivíduos a baixas doses do ingrediente ativo, o que seleciona geneticamente os organismos mais tolerantes ou até mesmo imunes. As características que facilitam essa resistência são um mecanismo de ação que atua sobre um local específico da praga, uma estrutura química que permite a rápida transformação metabólica do pesticida, ou uma fraqueza na capacidade da praga de penetrá-lo ou neutralizá-lo eficientemente.
4. Manejo inadequado
✅Tratar com o mesmo pesticida de forma repetida e sem estratégias de rotação ou mistura permite que os organismos resistentes sejam selecionados e se reproduzam.
✅Doses insuficientes ou contrárias às recomendadas pelo fabricante podem não ser suficientes para diminuir a pressão das pragas, o que pode causar estresse nos indivíduos mais fracos e sobrevivência dos mais fortes.
A seguir, apresentamos uma estratégia de manejo de resistência focada em diferentes práticas que permitirão exercer um melhor controle e reduzir as possibilidades de aumento da resistência de pragas e microorganismos no ambiente produtivo:
🔄 Estratégias de manejo de resistência
1. Rotação de modos de ação
📊 Rotação Temporal:
Alternar o uso de diferentes produtos ou métodos de controle ao longo do tempo, especificamente rotacionando os modos de ação de pesticidas em vez de simplesmente os nomes comerciais ou ingredientes ativos. Isso pode ser feito através da rotação de culturas, a rotação de pesticidas (ou classes de pesticidas) com diferentes mecanismos de ação, e a implementação de um calendário de rotação que distribua os produtos ao longo do ano.
Um exemplo disso é: Em uma temporada 1 aplicar um grupo A, em uma temporada 2 aplicar um grupo B, em uma temporada 3 aplicar um grupo C e depois voltar ao grupo A. Assim, são realizadas aplicações com diferentes tipos de IA e se limita a resistência.
📊 Rotação Espacial:
Implica rotacionar produtos (inseticidas, fungicidas, herbicidas) com diferentes modos de ação em diferentes áreas ou lotes da cultura para evitar que uma praga desenvolva resistência ao mesmo químico de forma repetida. Esta prática, combinada com o uso de produtos de diferentes mecanismos de ação, a rotação de culturas e outras práticas de manejo integrado de pragas e doenças (MIPE), reduz a pressão de seleção sobre a praga, mantém a eficácia dos produtos a longo prazo e preserva a população de insetos suscetíveis.
🎯 Critérios de Rotação:
✔︎Diferentes locais de ação: Nunca rotar dentro do mesmo grupo.
✔︎Eficácia equivalente: Manter nível de controle.
✔︎Compatibilidade: Com programa fitossanitário integral.
✔︎Resistência cruzada: Evitar grupos com resistência compartilhada.
🔄 Fundamentos evolutivos da rotação de modos de ação:
A rotação de modos de ação constitui a estratégia mais importante no manejo de resistência porque explora os princípios fundamentais da evolução de Darwin: “Seleção Natural e sobrevivência do mais forte” para manter a efetividade dos pesticidas. Esta estratégia se baseia no conceito de que a resistência é específica para cada modo de ação, e que mudar o modo de ação elimina a vantagem seletiva dos indivíduos resistentes ao modo anterior.
2. Misturas de modos de ação
⚗️ Tipos de Misturas:
🧪Misturas de Tanque
✔︎Combinação no momento da aplicação.
✔︎Flexibilidade nas proporções.
✔︎Verificar compatibilidade física e química.
✔︎Considerar antagonismo/sinergismo.
🪣Misturas Comerciais
✔︎Formulações pré-misturadas.
✔︎Proporções otimizadas.
✔︎Registro específico.
✔︎Maior praticidade.
🔬 Princípios de Misturas Eficazes:
1. Componentes igualmente eficazes contra a praga alvo.
2. Modos de ação diferentes (diferentes locais moleculares).
3. Persistência similar para evitar seleção sequencial.
4. Sem antagonismo entre ingredientes ativos.
3. Refúgios e Diversidade Genética
🏞️ Refúgios Não Tratados:
✔︎Função: Manter população suscetível.
✔︎Localização: Dentro ou adjacente à área tratada.
✔︎Manejo: Sem aplicação do modo de ação alvo.
🌾 Diversidade de Culturas:
✔︎Rotação de culturas: Rompe ciclos de pragas especializadas.
✔︎Culturas armadilha: Concentrar pragas para controle localizado.
✔︎Diversidade varietal: Diferentes níveis de suscetibilidade.
🧬 A Importância de avaliar a resistência
A avaliação de resistência representa o fundamento científico sobre o qual se constrói toda estratégia sustentável de manejo fitossanitário. Sem um sistema robusto de monitoramento e avaliação, os agricultores navegam às cegas em um oceano de pressão evolutiva onde cada aplicação de pesticida representa uma aposta contra as leis fundamentais da genética populacional.
🎯 Detecção precoce vs. detecção tardia
A diferença entre detecção precoce e tardia de resistência determina não apenas a viabilidade econômica das estratégias de manejo, mas também a sustentabilidade a longo prazo dos ingredientes ativos disponíveis. A detecção precoce, quando a frequência de alelos resistentes está abaixo de 1% da população, permite implementar medidas preventivas como rotação de modos de ação, ajuste de doses e modificação de frequências de aplicação que podem atrasar ou até mesmo reverter o desenvolvimento de resistência.
Por outro lado, a detecção tardia, quando a resistência já se manifesta como falhas de controle perceptíveis em campo, indica que a frequência de alelos resistentes superou 10-20% da população. Neste ponto, as opções de manejo se limitam à substituição do ingrediente ativo, com as consequentes implicações econômicas e operacionais. A detecção tardia também significa que a resistência pode ter se espalhado geograficamente, complicando enormemente os esforços de contenção.
📊 Valor Preditivo dos sistemas de monitoramento
Os sistemas de avaliação de resistência bem projetados funcionam como sistemas de alerta precoce que fornecem informações preditivas sobre a evolução de populações de pragas. Essa capacidade preditiva se baseia na compreensão de que a resistência evolui seguindo padrões matemáticos modeláveis, onde fatores como a pressão de seleção, a herdabilidade da resistência, o custo biológico da resistência e o fluxo gênico entre populações determinam a velocidade de evolução.
Um programa de monitoramento efetivo deve incluir tanto avaliações fenotípicas (bioensaios de dose-resposta) quanto genotípicas (detecção molecular de mutações conhecidas). Os bioensaios fornecem informações sobre o nível funcional de resistência na população, enquanto as análises moleculares permitem detectar a presença de alelos resistentes mesmo quando estão presentes em frequências muito baixas e ainda não se manifestam fenotipicamente.
📊 Valor Preditivo dos sistemas de monitoramento
Os sistemas de avaliação de resistência bem projetados funcionam como sistemas de alerta precoce que fornecem informações preditivas sobre a evolução de populações de pragas. Essa capacidade preditiva se baseia na compreensão de que a resistência evolui seguindo padrões matemáticos modeláveis, onde fatores como a pressão de seleção, a herdabilidade da resistência, o custo biológico da resistência e o fluxo gênico entre populações determinam a velocidade de evolução.
Um programa de monitoramento efetivo deve incluir tanto avaliações fenotípicas (bioensaios de dose-resposta) quanto genotípicas (detecção molecular de mutações conhecidas). Os bioensaios fornecem informações sobre o nível funcional de resistência na população, enquanto as análises moleculares permitem detectar a presença de alelos resistentes mesmo quando estão presentes em frequências muito baixas e ainda não se manifestam fenotipicamente.
🌍 Reflexão Final
O verdadeiro valor de uma aplicação química não está na imediata eliminação de uma praga, mas em compreender profundamente seu propósito, seu impacto e suas consequências a longo prazo. Cada gota aplicada sobre uma cultura é uma decisão que transcende o produtivo: influencia na sustentabilidade do ecossistema, na segurança alimentar e na saúde de quem consome os alimentos que produzimos.
Por isso, o desafio do agricultor moderno não é simplesmente aplicar o que “funciona” no momento, mas perguntar-se por que funciona, como funciona e que marca deixa. Investigar, capacitar-se e tomar decisões informadas é o caminho para que o uso de pesticidas se torne uma ferramenta estratégica dentro do MIPE e não uma ameaça silenciosa que comprometa a produtividade e o futuro da agricultura.
🙏A convite: não usemos os pesticidas como armas, mas como ferramentas inteligentes , entendendo seu modo de ação, gerenciando a resistência e respeitando o entorno. Só assim conseguiremos uma agricultura verdadeiramente consciente, resiliente e responsável com o meio ambiente e com as gerações que vêm.
Em nossa próxima edição abordaremos o tema do uso de Biocontroladores e Bioinsumos como uma maneira de exercer um bom MIPE nas culturas integrando outros agentes não químicos no ambiente produtivo.