Na indústria de defensivos agrícolas, a pesquisa e desenvolvimento desempenham um papel fundamental na identificação das necessidades do mercado e nas demandas dos agricultores. Esse processo envolve uma série de etapas para entender os desafios enfrentados pelos produtores rurais e desenvolver soluções eficazes.

Entre os insumos mais importantes estão os defensivos agrícolas, essenciais para a agricultura em todo o mundo, por conta disso o processo de inovação nesse setor é intensivo. As empresas fabricantes de agroquímicos podem ser divididas em duas categorias: 

As integradas, que são as líderes de mercado, com grande investimento tecnológico e focadas em pesquisa e desenvolvimento de novas moléculas químicas. 

E as especializadas, que vão principalmente fabricar produtos equivalentes que tiveram a patente expirada. 

A inovação no segmento de defensivos agrícolas busca descobrir e desenvolver novas moléculas, visando controlar pragas em diferentes culturas, de maneira que seja eficiente e economicamente viável. Esse processo inicia-se com uma análise abrangente do mercado agrícola, incluindo tendências de cultivo, demanda por produtos agrícolas e os desafios enfrentados pelos agricultores em diferentes regiões.

Isso inclui identificar as pragas, doenças e plantas daninhas mais recorrentes em diferentes culturas e regiões geográficas. Ao entender esses desafios, as empresas de defensivos agrícolas direcionam seus esforços de pesquisa e desenvolvimento para criar produtos que atendam às necessidades especificas dos agricultores.

Considerando que cada região agrícola pode enfrentar desafios únicos devido às variações climáticas e práticas agrícolas, a pesquisa deve levar em consideração essas diferenças. Ao entender esses desafios, as empresas de defensivos agrícolas podem orientar o desenvolvimento de novas formulações e tecnologias que ajudem a proteger as plantações e aumentar a produtividade agrícola.

Pesquisa e desenvolvimento de novas moléculas

A etapa de pesquisa e desenvolvimento (P&D) de um defensivo agrícola abrange desde a descoberta de uma molécula com potencial de aplicação até o lançamento do produto final no mercado. Este processo, em média, estende-se por cerca de sete anos e é subdividido em pesquisa, desenvolvimento e registro do produto.

Na fase de pesquisa, novas moléculas podem ser identificadas por meio da análise de compostos semelhantes ou através de pesquisas de novos componentes. Quando estas investigações conduzem a descobertas de princípios ativos promissores, inicia-se a etapa de desenvolvimento.

Durante o desenvolvimento, uma série de testes de campo são realizados, avaliando a interação do produto com o ambiente, sua eficácia contra pragas, doenças ou plantas daninhas, bem como sua toxicidade e dosagem adequada. Os resultados desses testes são documentados em relatórios.

A pesquisa e desenvolvimento de novas moléculas representam um investimento significativo para as empresas de defensivos agrícolas, pois apresentam altos custos e extenso período de pesquisa. Como resultado, geralmente são as grandes empresas que têm recursos para realizar esses processos com grande grau de inovação e mais tecnológicos.

Seleção de principíos ativos

É comum ocorrerem aprimoramento dos produtos já existentes por meio da criação de novas formulações e da combinação de ingredientes ativos disponíveis no mercado. Nesses casos, até mesmo empresas menores têm a capacidade de desenvolver produtos usando moléculas já existentes e estabelecidas. Embora esses processos sejam menos inovadores, eles são economicamente mais viáveis. 

As empresas que se dedicam à fabricação de produtos genéricos, com moléculas descobertas por outras empresas, concentram-se na reengenharia de produtos, focando no desenvolvimento de diferentes rotas de síntese de produtos. 

Para a seleção de moléculas, é necessário identificar inicialmente os alvos que o agroquímico pretende controlar, incluindo a avaliação das principais doenças, pragas e plantas daninhas que prejudicam as culturas-alvo. Com base nessas análises, são selecionados os princípios ativos já existentes no mercado, que demonstraram eficácia. Além disso, outros aspectos, como estabilidade físico-química, compatibilidade com outros ingredientes da formulação e custo, também são levados em consideração durante a seleção de componentes ativos.

Etapas da pesquisa e desenvolvimento

Como vimos anteriormente, processo de P&D de pesticidas passa por diversas etapas, desde da descoberta inicial até o lançamento do produto. Este processo é rigoroso e geralmente possui uma longa duração. A seguir, estão as suas principais etapas da pesquisa e desenvolvimento:

Pré-screening: Após a análise do mercado agrícola para identificar as demandas dos agricultores e as necessidades do mercado, é realizado o pré-screening. Nesta fase, ocorre o estudo das moléculas, seguido pela identificação dos princípios ativos. Durante o primeiro ano, são realizados vários estudos e diversas moléculas são analisadas.

Screening: Nesta etapa, são realizados os testes biológicos nos quais pragas e patógenos são inoculados nas plantas para avaliar o potencial bioquímico das novas moléculas ou formulações.

Seleção: Após os testes anteriores, as moléculas com potencial são escolhidas e testadas intensivamente em plantas sob condições climáticas semelhantes às do campo. Os pesquisadores selecionam os componentes ativos que serão usados na formulação do defensivo.

Nesta etapa, são conduzidos os testes em ambientes controlados, como estufas.

Podem ser utilizadas as câmaras ou salas climáticas para crescimento de plantas, esses equipamentos permitem o controle mais preciso de parâmetros ambientais, garantindo condições ideais para o desenvolvimento das plantas e realização dos testes.

Além disso, pode-se empregar a câmara de pulverização durante essa etapa. Esse equipamento proporciona uma aplicação uniforme dos defensivos e facilita a condução de testes com diferentes configurações, como variação de velocidade de aplicação, tipos de bicos de aspersão e simulação de chuva. Essa flexibilidade permite avaliar diferentes doses de maneira prática, sem interferências externas que possam comprometer os resultados.

Formulação: Depois que os princípios ativos são escolhidos, eles são combinados com adjuvantes e solventes, possibilitando a criação de uma formulação estável e eficaz. As formulações podem ser liquidas, em pó e granuladas.

Desenvolvimento: Nesta fase, é realizado o desenvolvimento do perfil biológico do produto, com testes que avaliam formulações otimizadas puras e compostas. São realizados testes em larga escala para determinar o comportamento da molécula no ecossistema.

Antes de seguir com os testes em campo, os novos produtos são avaliados em laboratório para avaliar eficácia e segurança. São realizados testes de toxicidade, estabilidade e compatibilidade com outros produtos agrícolas. Após aprovação nos testes laboratoriais, são conduzidos estudos de campo para avaliação da eficácia em condições reais de cultivo.

Registro: Após os estudos e avaliações, inicia-se a etapa de registro do produto junto às autoridades competentes, como Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e Instituto Brasileiro do Meio Ambiente (IBAMA).

Após ser aprovado nos testes de campo e atenderem as regulamentações governamentais, incluindo apresentação de dados e relatórios detalhados que avaliam a segurança e a eficácia, os produtos são registrados e estão prontos para comercialização.

A figura 1 apresenta detalhadamente a duração e as principais etapas de processo de desenvolvimento de novos defensivos agrícolas.

Registro e regulamentações

O registro dos defensivos agrícolas representa uma importante etapa no processo de desenvolvimento e comercialização desses produtos no mercado. Os pesticidas passam por um rigoroso processo de avaliação e aprovação por parte dos órgãos reguladores. 

Para obter o registro, os agroquímicos devem cumprir uma série de requisitos regulatórios estabelecidos pelas autoridades competentes. Isso inclui a realização de testes extensivos para avaliar a segurança ambiental, a toxicidade e a eficácia do produto. O objetivo desses testes é garantir que o defensivo agrícola seja seguro para uso nas lavouras, tanto para as pessoas quanto para os animais, insetos e o meio ambiente em geral. 

Os registros regulatórios podem variar de acordo com o país e a legislação especifica de cada região. No entanto, geralmente, os defensivos agrícolas devem passar por testes de toxicidade, estudos de degradação ambiental, análises de resíduos nos alimentos, avaliações do impacto ambiental e testes de eficácia no controle de pragas, doenças e plantas daninhas.

Além disso, os fabricantes devem fornecer dados sobre a composição do produto, incluindo seus ingredientes ativos, formulação e modo de ação. Após atender a todos esses requisitos e ter seus testes aprovados pelos órgãos competentes, o defensivo agrícola pode receber o registro necessário para ser comercializado e utilizado pelos agricultores.

No Brasil, a regulamentação e fiscalização dos pesticidas são atribuições de diversos órgãos governamentais, são eles: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Renováveis (IBAMA).

O MAPA, por meio do Departamento de Sanidade Vegetal (DSV), é o responsável pelo registro dos defensivos agrícolas, ele que avalia a eficácia, segurança e qualidade dos produtos. A legislação mais recente do MAPA sobre agroquímicos é a Lei n° 14.785, de 27 de dezembro de 2023 que dispõe sobre a pesquisa, a experimentação, a produção, a embalagem, a rotulagem, o transporte, o armazenamento, a comercialização, a utilização, a importação, a exportação, o destino final dos resíduos e das embalagens, o registro, a classificação, o controle, a inspeção e a fiscalização de agrotóxicos, de produtos de controle ambiental, de seus produtos técnicos e afins. Aqui você acessa a toda a legislação de agrotóxicos regulamentada pelo MAPA.

A ANVISA, por sua vez, é responsável por avaliar os aspectos relacionados à saúde humana, como a toxicidade dos defensivos agrícolas e os níveis de resíduos permitidos nos alimentos. Essa avaliação é fundamental para garantir que os produtos em que se tenham usado agroquímicos, não representem riscos à saúde dos consumidores. Todas as normas da ANVISA para defensivos agrícolas, estão organizadas em Bibliotecas de Temas, acesse aqui.

Já o IBAMA atua na regulamentação dos aspectos ambientais dos defensivos agrícolas, avaliando seu impacto no meio ambiente e estabelecendo medidas para minimizar os danos ambientais. No site do IBAMA você fica por dentro das avaliações, definições e normas para pesticidas, veja aqui.

Além das regulamentações federais, existem também normas estaduais e municipais que podem complementar as exigências federais ou estabelecer regras específicas para determinadas regiões ou culturas.

Câmaras para testes de pulverização

As câmaras de pulverização, câmaras e salas climáticas para crescimento de plantas podem desempenhar um importante papel na pesquisa e desenvolvimento de defensivos agrícolas, fornecendo ambientes controlados para avaliar a eficácia e a segurança destes produtos.

As câmaras de pulverização TE-9000 são projetadas para fornecer uma distribuição uniforme dos defensivos agrícolas sobre as plantas, simulando a aplicação no campo. Isso permite aos pesquisadores testar diferentes formulações, concentrações e técnicas de aplicação para determinar a melhor estratégia de controle.

Com a TE-9000, os testes de pulverização podem ser padronizados quanto à velocidade, pressão, altura e volume, com o objetivo de proporcionar uma aplicação e absorção similar do produto, obtendo dados replicáveis e significativos. Além disso, ela confere autonomia ao usuário, permitindo a realização do ensaio a qualquer momento, independentemente das condições ambientais, como a velocidade do vento e chuva.

A câmara também possui um simulador de chuva com velocidade e vazão da água configurável, possibilitando a programação da ocorrência pluviométrica após um tempo previamente determinado, com o objetivo de avaliar a lavagem e a perda do produto, simulando condições reais de campo. Com um sistema de coleta de líquidos, é possível estimar a quantidade do produto aplicado versus o perdido, ajustando parâmetros da pulverização, como velocidade, pressão e tipo de bico utilizado, de forma rápida e fácil entre os testes.

Por outro lado, as câmaras climáticas para crescimento de plantas (modelos TE-4002/4 e TE-4002/3) e salas climáticas TE-4004 são utilizadas para criar ambientes controlados para o crescimento de plantas em condições especificas de temperatura, umidade e luminosidade. Isso permite que os pesquisadores estudem o efeito dos defensivos agrícolas nas plantas em diferentes estágios de desenvolvimento e sob diferentes condições ambientais. Além disso, podem ser usadas para simular condições adversas, como estresse, para avaliar a resistência das plantas aos defensivos agrícolas.

Em conjunto, o uso das câmaras de pulverização e câmaras climáticas proporciona aos pesquisadores um ambiente controlado e replicável para conduzir estudos sobre os efeitos dos defensivos agrícolas nas plantas.

Considerações finais

A pesquisa e o desenvolvimento de defensivos agrícolas desempenham um papel fundamental na agricultura moderna, contribuindo para a proteção das culturas contra pragas, doenças e plantas daninhas, bem como para o aumento da produtividade e qualidade dos alimentos.

As fases desse processo vão desde a pesquisa inicial até o registro dos agroquímicos. O desenvolvimento de novos defensivos agrícolas requer um investimento significativo em tempo, recursos e conhecimento cientifico.

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Referências Bibliográficas

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