Biofortificação Agroecológica com fonte orgânica de zinco-EDTA em variedades de feijão-caupi (Vigna unguiculata L.) produzidas no Nordeste brasileiro

Descrição

A Subárea da Pesquisa é definida como Fertilidade do Solo e Adubação e se configura com a importância de estudos sobre a deficiência de micronutrientes, se constituindo como um dos principais desafios contemporâneos relacionados à segurança alimentar e nutricional em escala global. Entre esses nutrientes, o zinco (Zn) destaca-se pela sua importância para o crescimento, desenvolvimento cognitivo, resposta imunológica e manutenção de diversas funções metabólicas em seres humanos. Estima-se que aproximadamente um terço da população mundial esteja sob risco de deficiência de zinco, condição associada ao fenômeno conhecido como “fome oculta”, caracterizado pela ingestão insuficiente de micronutrientes essenciais mesmo quando as necessidades energéticas são parcialmente atendidas. Essa problemática afeta principalmente populações de países em desenvolvimento, onde a dieta é fortemente baseada em alimentos de origem vegetal produzidos em solos naturalmente pobres em nutrientes. No Brasil, especialmente na região Nordeste, a insegurança alimentar e nutricional permanece como um importante problema social. As populações rurais e os agricultores familiares apresentam maior vulnerabilidade à deficiência de micronutrientes, em razão da limitada diversidade alimentar e das restrições socioeconômicas que dificultam o acesso a alimentos mais nutritivos. Nesse cenário, estratégias capazes de aumentar a qualidade nutricional dos alimentos produzidos e consumidos localmente tornam-se fundamentais para a promoção da saúde pública e do desenvolvimento sustentável. Entre as alternativas disponíveis, a biofortificação agronômica tem se consolidado como uma estratégia eficiente, acessível e economicamente viável para aumentar a concentração de micronutrientes em culturas alimentares. Essa técnica consiste no fornecimento de nutrientes às plantas por meio de práticas de manejo da fertilidade do solo e da nutrição vegetal, promovendo maior absorção, translocação e acúmulo de minerais nas partes comestíveis. Diversos estudos demonstram que a biofortificação agronômica com zinco pode aumentar significativamente a concentração desse micronutriente em grãos e sementes, contribuindo para a melhoria da qualidade nutricional dos alimentos e para a redução da fome oculta. Os fundamentos teóricos deste projeto estão apoiados nos trabalhos de Cakmak e Kutman (2018), que destacam a biofortificação agronômica como uma das principais ferramentas para o enfrentamento da deficiência de zinco em escala mundial; de Alloway (2009), que evidencia a ampla ocorrência de solos deficientes em Zn e seus impactos sobre a qualidade nutricional dos alimentos; de White e Broadley (2009), que ressaltam o papel estratégico da biofortificação para a segurança alimentar; e de Silva et al. (2021), que demonstraram a eficiência da biofortificação com zinco em diferentes genótipos de feijão-caupi, promovendo aumento da concentração de Zn nos grãos e melhorias em características relacionadas à qualidade nutricional. Adicionalmente, estudos recentes de Santos et al. (2023) e Oliveira et al. (2024) reforçam o potencial do feijão-caupi como cultura prioritária para programas de biofortificação voltados às regiões semiáridas do Brasil. O feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) ocupa posição de destaque entre as culturas alimentares produzidas no Nordeste brasileiro. Além de representar importante fonte de proteína vegetal, carboidratos, fibras, vitaminas e minerais, essa leguminosa apresenta elevada adaptação às condições edafoclimáticas do Semiárido, tolerância ao déficit hídrico e grande importância socioeconômica para agricultores familiares. Sua ampla aceitação cultural e elevado consumo regional tornam essa espécie uma excelente candidata para programas de biofortificação nutricional. Estudos recentes têm demonstrado que o zinco desempenha papel fundamental no metabolismo vegetal, participando da síntese de proteínas, da atividade de diversas enzimas, da regulação hormonal, da fotossíntese e dos mecanismos antioxidantes. Em leguminosas como o feijão-caupi, a adequada disponibilidade de Zn favorece não apenas o crescimento e o desenvolvimento das plantas, mas também o acúmulo de proteínas e minerais nos grãos. Dessa forma, a biofortificação com zinco apresenta potencial para gerar benefícios simultâneos à produtividade agrícola e à qualidade nutricional dos alimentos. Apesar dos avanços obtidos na área de biofortificação agronômica, a maior parte das pesquisas tem sido conduzida utilizando fontes minerais convencionais de zinco, especialmente sulfato de zinco. Em contrapartida, ainda são escassos os estudos envolvendo fontes orgânicas quelatizadas, particularmente o Zn-EDTA, em sistemas de produção baseados nos princípios da Agroecologia. O uso de fertilizantes quelatizados pode aumentar a disponibilidade e a eficiência de absorção do micronutriente pelas plantas, reduzindo perdas no solo e potencializando o enriquecimento nutricional dos grãos. Entretanto, os efeitos dessas fontes sobre variedades tradicionais e cultivares biofortificadas de feijão-caupi ainda são pouco conhecidos, especialmente nas condições edafoclimáticas do Nordeste brasileiro. Nesse contexto, o presente projeto propõe avaliar a biofortificação agroecológica com fonte orgânica de Zn-EDTA em diferentes variedades de feijão-caupi produzidas na região Nordeste, incluindo materiais tradicionais amplamente utilizados por agricultores familiares, como a variedade Mungo Novo, Macassar Cariri, Macassar Dorminhoco, Macassar Cariri Branco e Macassar Manteiguinha. A inclusão desses materiais permitirá comparar a eficiência da biofortificação entre genótipos contrastantes quanto à capacidade de absorção, translocação e acúmulo de zinco nos grãos, contribuindo para a identificação de materiais mais promissores para programas de enriquecimento nutricional. A proposta fundamenta-se também nos princípios da Agroecologia, compreendida como uma abordagem científica, tecnológica e social voltada para a construção de sistemas agrícolas mais sustentáveis, resilientes e ambientalmente equilibrados. A utilização de fontes orgânicas de zinco busca alinhar a necessidade de aumento da qualidade nutricional dos alimentos com práticas de manejo compatíveis com a conservação dos recursos naturais, fortalecendo os sistemas produtivos da Agricultura Familiar nordestina. Diante desse cenário, emergem importantes questionamentos científicos que orientam a presente investigação: a aplicação de Zn-EDTA em sistema agroecológico é capaz de promover o aumento da concentração de zinco nos grãos de feijão-caupi? Existem diferenças na resposta à biofortificação entre variedades tradicionalmente cultivadas na Paraíba? O fornecimento de zinco influencia atributos agronômicos relacionados ao crescimento, produção e qualidade nutricional dos grãos? A utilização de zinco como fontes orgânicas quelatizadas pode representar uma alternativa eficiente e sustentável para programas de biofortificação voltados às condições do Nordeste brasileiro? Quais sementes crioulas de feijão macassar apresentam maior potencial para acumulação de zinco e futura recomendação aos agricultores familiares? A hipótese central do projeto é que a aplicação de Zn-EDTA em sistema agroecológico promoverá aumento significativo da concentração de zinco nos grãos de feijão-caupi, com respostas diferenciadas entre os genótipos avaliados. Adicionalmente, espera-se que o incremento na disponibilidade de zinco contribua para melhorias no desempenho produtivo das plantas e na qualidade nutricional dos grãos, ampliando o potencial dessa cultura como ferramenta de combate à fome oculta. Dessa forma, o objetivo geral da pesquisa é avaliar o potencial da biofortificação agroecológica com fonte orgânica de Zn-EDTA no enriquecimento nutricional e no desempenho agronômico de variedades de feijão-caupi cultivadas no Nordeste brasileiro. Especificamente, pretende-se quantificar o acúmulo de zinco nos grãos, comparar a eficiência de biofortificação entre diferentes genótipos, avaliar os efeitos do Zn sobre características produtivas da cultura e gerar informações técnico-científicas que subsidiem estratégias de produção de alimentos mais nutritivos em sistemas agrícolas sustentáveis. Os resultados esperados poderão contribuir para o avanço do conhecimento científico sobre biofortificação agroecológica, ampliar as alternativas de manejo nutricional para a cultura do feijão-caupi e fornecer subsídios para políticas públicas voltadas à segurança alimentar e nutricional. Além disso, a identificação de variedades com maior capacidade de acumulação de zinco poderá favorecer programas futuros de escolhas de variedades, extensão rural e desenvolvimento regional, fortalecendo a agricultura familiar e promovendo a produção de alimentos de maior valor nutricional para as populações do Nordeste brasileiro.