Quando a reprodução encontra a agricultura de instalações, desbloqueando o potencial das fazendas internas por meio da genética

O seguinte artigo origina-se de Chengshi Younong , escrito por Chengshi Younong

Num mundo com escassez de água e terras agrícolas, o conceito de "quilómetros alimentares" não é apenas uma exigência do consumidor, mas também evoca desafios na cadeia de abastecimento e custos crescentes de combustível; o potencial da agricultura em ambiente controlado parece imenso. Isto representa uma oportunidade de mercado de 50 mil milhões de dólares impulsionada pela procura de produtos frescos, locais e sustentáveis.

A visão da agricultura em ambiente controlado é abraçar a alta tecnologia, utilizar luzes de crescimento vegetal e permitir que as culturas cresçam em um ambiente controlado impulsionado por automação avançada e inteligência artificial. No entanto, apesar dos contínuos avanços tecnológicos no software e no hardware que operam essas fazendas, a inovação no elemento mais complexo — as próprias culturas, como melhorias na seleção genética — tem sido negligenciada. Neste mercado em rápido crescimento, o melhoramento de culturas é a base para garantir lucros maiores.

Desde a antiguidade, os agricultores têm coletado sementes para propagação, focando no desenvolvimento de variedades que melhor se comportam sob condições de campo; além do rendimento, a capacidade de resistir ao estresse ambiental e a pragas e doenças é a principal preocupação dos agricultores. Tais processos de melhoramento, em certa medida, negligenciaram o sabor e a textura das culturas, mas na agricultura de ambiente controlado, onde as condições são gerenciadas com precisão, os melhoristas podem focar nos traços vegetais tradicionalmente ignorados pelo melhoramento convencional, projetando culturas com características de produção interna para agradar o paladar dos consumidores e melhorar a cadeia de suprimentos, liberando o máximo potencial das sementes.

Marc Oshima, cofundador da AeroFarms, acredita que, para fazendas verticais, os criadores podem direcionar sua atenção para as qualidades mais importantes para os consumidores: sabor, aroma, textura e outros atributos relacionados à qualidade dos alimentos. Plantas com morfologia eficiente também são importantes para que possam ser facilmente mantidas e colhidas em ambientes internos únicos.

农田种植的水果和蔬菜的最大育种目标是抗病性。病理学家和育种家合作，必须保持领先于下一种疾病的爆发。设施农业中，尽管白粉病等一些疾病还是能在室内发生，但通常可以通过管理措施加以控制。这让育种家不必对下一次严重病害而提心吊胆，可以将育种的重点转移到开发和加速新作物发现、种植配方和改进效率，并在室内种植系统中规模化复制。

Essas mudanças beneficiam tanto produtores quanto consumidores. Os produtores se beneficiarão de frutos mais duradouros, qualidade, ciclos de crescimento mais rápidos e morfologia vegetal benéfica, enquanto os consumidores terão suas necessidades de sabor, gosto, cor, textura e nutrição atendidas.

Cientistas e empresas de agricultura em ambiente controlado estão explorando muitas possibilidades para o cultivo interno, como a produção de medicamentos em plantas, o aumento do conteúdo de nutrientes específicos e compostos bioativos, níveis mais altos de proteínas e alimentos para dietas personalizadas, tudo contribuindo para uma melhor saúde!

A maioria dos produtores em agricultura de ambiente controlado não realiza o melhoramento por conta própria, mas as empresas tradicionais de sementes claramente não oferecem serviços de melhoramento adequados para este setor. A Bayer identificou essa necessidade. Em 2020, a Bayer Crop Science e a Temasek estabeleceram uma joint venture independente chamada Unfold para atender às necessidades de melhoramento das fazendas verticais. A Unfold fornece sementes para todas as fazendas internas e recentemente fez parceria com a empresa de agricultura vertical Bowery Farming para acelerar o desenvolvimento de novas variedades especificamente para a indústria da agricultura vertical.

Usando diferentes modelos de negócios, uma das empresas de agricultura vertical de mais rápido crescimento nos EUA, a Kalera, adquiriu a empresa de melhoramento Vindara no ano passado para desenvolver sementes projetadas especificamente para ambientes de fazendas verticais. O Dr. Jade Stinson, cofundador e presidente da Vindara, acredita que algumas características ideais da agronomia são o rendimento e a morfologia das culturas, enquanto do ponto de vista alimentar, as características importantes são o sabor, a cor e a textura.

A maioria dos produtores agrícolas de instalações busca colaboração com instituições de reprodução de terceiros, incluindo universidades e empresas de sementes. A Aerofarms teve múltiplas colaborações positivas com instituições de reprodução e atualmente está avaliando várias variedades proprietárias de morango e lúpulo desenvolvidas por terceiros para se adequar a ambientes de cultivo totalmente controlados.

A AeroFarms também se associou à Universidade de Cornell e a outras instituições acadêmicas, bem como a agências governamentais como a NASA, o Departamento de Energia dos EUA e o Departamento de Agricultura dos EUA, para otimizar as condições de crescimento de várias culturas, incluindo alface.

Sakata Seed America是一家专注设施农业的种子公司。2019年，该公司开始注意到室内农场的专有作物开发。现在，他们与主要的设施农业种植者合作，培育出生菜、芝麻菜、罗勒、甜菜、芥末和小白菜等等，并开始了下一代育种项目。为设施农业行业寻找和提供具有最佳产量、有利的植物形态以及风味、颜色和质地的优质种子。

Além das folhas verdes, o morango é uma das culturas mais destacadas na agricultura de ambiente controlado. A fazenda vertical Plenty e o produtor global de frutos vermelhos Driscoll's anunciaram um projeto conjunto para utilizar o material genético exclusivo da Driscoll's e sua experiência em frutos vermelhos, juntamente com a tecnologia de agricultura vertical da Plenty, para pesquisar e cultivar variedades de frutos vermelhos da marca Driscoll's.

De acordo com Scott Komar, vice-presidente sênior de P&D global da Driscoll's, a Driscoll possui o maior acervo de germoplasma de bagas do mundo, que pode ser selecionado e otimizado usando os ambientes de cultivo interno da Plenty. Isso confere à Driscoll uma vantagem significativa, colocando-a à frente de programas de melhoramento menores e com menor diversidade.

Quais ferramentas os melhoristas utilizam para o melhoramento na agricultura protegida? A história genética e de melhoramento de frutas e legumes não é tão desenvolvida quanto a de muitas culturas de campo, e o número de espécies de culturas é enorme, mas a indústria está se equiparando.

Os melhoristas estão utilizando ferramentas de melhoramento avançadas para atender à demanda do mercado por produtos agrícolas nutritivos, de alta produtividade e saborosos. As ferramentas que podem utilizar incluem genômica e biologia computacional, análise e aprendizado de máquina profundo, bem como métodos de melhoramento mais tradicionais, como o melhoramento assistido por marcadores e a introgressão gênica.

Muitas empresas e criadores estão interessados na edição genética, vendo-a como uma ferramenta para tornar o melhoramento mais rápido e preciso. No entanto, em um ambiente regulatório global incerto, a edição genética ainda é usada como ferramenta de melhoramento em áreas não comerciais para identificar rapidamente genes de interesse e explorar possibilidades. Em seguida, métodos tradicionais de melhoramento que exigem tempo e recursos são usados para desenvolver características semelhantes.

Atualmente, além da variedade de tomate com alto teor de GABA que entrou no mercado japonês no ano passado, nenhum produto agrícola editado geneticamente está disponível em supermercados em qualquer lugar. Dado o interesse contínuo dos consumidores em abacaxis rosa, maçãs anti-marrons e mamões resistentes a doenças, o futuro dos produtos agrícolas editados geneticamente também pode ser promissor.

Finalmente, com o rápido crescimento do mercado, os melhoristas e produtores estão dando cada vez mais ênfase ao desenvolvimento de variedades de culturas mais adequadas para o cultivo interno. A melhoria não apenas permite mudanças graduais nas características agronômicas e melhora a economia por unidade, mas também cria produtos diferenciados por meio de características centradas no consumidor. A agricultura protegida evita a pressão sobre as culturas para crescer ao ar livre devido a fatores climáticos, permitindo-nos reavaliar os objetivos de melhoramento e investir no desenvolvimento de variedades que atendam às demandas dos consumidores em relação a sabor, gosto, cor, textura e nutrição.

O melhoramento dedicado à agricultura protegida é uma enorme oportunidade não explorada. Acabamos de começar a compreender as possibilidades do melhoramento para culturas em ambiente fechado.

Origem: Chengshi Younong