Falando de um modo geral, o melhoramento vegetal pode ser considerado como promotor das mudanças genéticas benéficas para a humanidade. Mais especificamente, é o desenvolvimento de novas variedades através da criação de diversidade genética por recombinação dos diversos genes existentes com a ajuda de técnicas e tecnologias especiais.

    O melhoramento vegetal, pelo que sabemos, começou há cerca de 11.000 anos, quando o homem domesticou plantas ‘selvagens’. Pelo processo de tentativa e erro, plantas com caracteres desejáveis eram selecionadas – processo frequentemente tratado como domesticação – obtendo-se as mais apropriadas para a agricultura. Em um tempo relativamente curto, de milhares de anos, a maioria dos cereais, legumes, e raízes foram domesticados. Estes eram os alimentos dos quais a humanidade dependia como fonte de calorias e proteínas.

    Hoje o melhoramento vegetal usa técnicas desde simples seleção até complexos métodos moleculares para integrar caracteres desejáveis em variedades existentes, que a alimentação humana necessita. Apesar de ser promovido pelo setor público ou privado, o melhoramento vegetal é uma atividade que requer habilidades e investimentos financeiros para suportar o longo e arriscado processo de pesquisa e desenvolvimento de produto.

    Melhoristas trabalham com todo tipo de espécies e, para achar e criar variabilidade genética, estão envolvidos com outros profissionais nas coleções de germoplasma ao redor mundo. Eles preservam, avaliam e distribuem o germoplasma para os interessados no trabalho com as espécies. Os produtos do melhoramento vegetal podem ser encontrados em qualquer lugar do mundo civilizado, na forma de novas variedades para o uso dos agricultores. 

    Os melhoristas desenvolvem novas cultivares com maior produtividade, precocidade, melhor adaptação, maior qualidade, e maior resistência a pragas, insetos, e estresses ambientais, somente para conseguir algumas características de adaptação em benefício da humanidade. É principalmente o melhorista vegetal quem interage com os outros pesquisadores agrícolas e extensionistas, tendo contribuído em relação à comida em abundância, melhorado a saúde e a nutrição. A agricultura pode ser considerada a precursora da civilização, e, da mesma forma, o melhorista vegetal pode ser considerado o fundador da agricultura.

A Indústria Sementeira

    As melhorias no setor, até recentemente, eram feitas pelas mãos dos agricultores. Darwin e Mendel, no final do século XIX, colocaram o marco do melhoramento vegetal moderno. Durante o século XX surgiram os conhecimentos em genética, patologia vegetal, e entomologia, e os melhoristas fizeram enormes contribuições para aumentar a produção de alimentos por todo o mundo.

    As primeiras associações nacionais de sementes foram estabelecidas, como a Associação Americana de Comércio de Sementes (1883), Associação Holandesa de Sementes (1909), Associação Polonesa de Sementes (1919), Associação Italiana de Sementes (1921), a Associação Canadense de Comércio de Sementes (1923), a Associação Brasileira de Sementes e Mudas (1970), nomeando apenas algumas.

    A partir de 1900, a indústria sementeira entrou em um período de transição e modernização. O setor de sementes, nos segmentos público e privado, continuaram crescendo, e a ciência e o comércio se expandindo. Nas primeiras décadas deste século os negociantes de sementes sentiram a clara necessidade de estabelecer regras para harmonizar as negociações, e isso levou ao estabelecimento da Federação Internacional de Sementes (ISF), em 1924. O desejo de proteger os frutos do trabalho levou os melhoristas a formarem, em 1938. a Associação dos Melhoristas Vegetais.

    Ao final da década de 1960 e na década de 1970, nos países desenvolvidos, a primeira onda de consolidação na indústria sementeira pôde ser testemunhada com as empresas químicas começando a adquirir empresas de sementes. Durante a década de 1980, a biotecnologia era principalmente na forma de marcadores assistidos de seleção de DNA e a engenharia genética estava sendo mais e mais usada pelas empresas sementeiras. A segunda onda de consolidação teve lugar na década de 1990, com o estabelecimento do que hoje é chamado de companhias de ‘ciência da vida’. Isto deve ser notado, pois ao lado destas consolidações também estão se estabelecendo muitas pequenas e médias empresas de melhoramento.

    Pelo lado da regulação, é muito importante mencionar as revisões da UPOV (União Internacional para a Proteção de Novas Variedades de Plantas), em 1991, que introduziu, além de outros, o conceito de Variedade Essencialmente Derivada (VED); a entrada em vigor da Convenção da Diversidade Biológica, em 1993; a assinatura do tratado dos Aspectos Relacionados aos Negócios de Direitos de Propriedade Intelectual, em 1994: e o estabelecimento da Organização Mundial de Negócios (substituindo o GATT), em 1995. E por último, mas não menos importante e de particular interesse das indústrias de sementes, o Tratado Internacional de Pesquisas Genéticas em Plantas para Alimento e Agricultura, concluído em 2001 e vigente em 2004.

A Indústria Sementeira Hoje

    A indústria sementeira na atualidade pode ser caracterizada pelos seguintes desenvolvimentos:

Aumento do mercado mundial de sementes

    O mercado global de sementes aumentou de cerca de 20 bilhões de dólares americanos por ano (1985), Estando estimado atualmente em 37 bilhões de dólares. Este aumento de volume é causado principalmente pelos seguintes fatores:

• Desenvolvimento de híbridos 

    A mais antiga prova conhecida de tratamento de sementes data de mais de 4000 anos. Caldo de cebola ou cipreste era usado em sementes no Egito, Grécia e partes do Império Romano, por volta de 2000 DC. Tratamento com água salgada vem sendo utilizado desde a metade de 1600 e o primeiro produto à base de cobre foi introduzido na metade de 1700. O primeiro produto fungicida sistêmico surgiu em 1968. Usando tratamentos de sementes de forma eficiente reduziu-se o contato dos produtos diretamente com o solo, conseguindo-se reduzir também a quantidade de produto aplicado por área para ter-se a mesma cobertura e eficiência. 

• Desenvolvimento de variedades biotecnológicas

    A biotecnologia tem mostrado aumento na produtividade. Algodão Bt produz na China, por enquanto, 10% a mais, e na Índia 31% a mais. O aumento de produtividade em variedades de milho Bt na África do Sul está acima da média de 11% e o aumento de produtividade de Canola Bt no Canadá está em 10%.

    

    A biotecnologia tem ainda a meta de reduzir a utilização de inseticidas, e na Índia e na China, sozinhas, estima-se que esta mudança implicará em mais de 50% em acréscimos de produtividade. 

    O valor do mercado de sementes com biotecnologia aumentou de 115 milhões de dólares, em 1996, para mais de 7,5 bilhões de dólares, em 2008.

• Desenvolvimento de novos mercados

    Em muitos países, o mercado doméstico de sementes teve o crescimento vigoroso. Por exemplo, a China teve seu mercado doméstico aumentado de 550 milhões de dólares, em 1979, para aproximadamente quatro bilhões, em 2008, um aumento de sete vezes. A FIS estima mostrar outro crescimento notável em países como Argentina (4,5x), Turquia (4,1x), Índia (4x) e Brasil (3,9 x).

Crescente comercialização internacional de sementes

    Os negócios internacionais de sementes têm crescido – menos de um bilhão de dólares, em 1970 – até aproximadamente 6,4 bilhões de dólares em 2007. Mais e mais sementes estão sendo transportadas pelas fronteiras, e os principais fatores causadores deste aumento são:

• O transporte ficou mais rápido e com melhor custo, permitindo que se obtenham vantagens em favorecimento por zonas climáticas, assim como no Leste Africano plano e em Idaho, para feijão, ou nas altas planícies das Américas Central e do Sul, para flores.

• Também assim, o desenvolvimento de híbridos é promovido e mais sementes estão sendo transportadas através das fronteiras. A produção de sementes de híbridos necessita de condições específicas, tanto em termos de habilitação laboratorial como condições agroclimáticas. Por exemplo, o florescimento em tempo diferenciado entre plantas de milho macho e fêmea, para produção do híbrido, requer condições climáticas específicas; a produção de híbridos vegetais requer habilidades laboratoriais de custo considerável. Portanto, a produção de híbridos de milho na Europa é melhor alocada na França, Hungria e Áustria, do que híbridos vegetais do Sudeste da África.

• E por último, mas não menos importante, existe uma alta velocidade de melhoramento e outros processos comerciais promovendo a adaptação de espécies em outros hemisférios.

Crescimento das empresas multinacionais

    Durante as últimas duas décadas aconteceu uma significante concentração das empresas de sementes, principalmente nos países desenvolvidos. De acordo com os cálculos feitos pela FIS, em 1985 as 10 maiores companhias de sementes detinham por volta de 12% do mercado, que aumentou para quase 40% em 2007. Os fatores mais importantes que impulsionaram essa concentração são:

• Os incrementos de tecnologias sofisticadas usadas no melhoramento vegetal requerem altos investimentos em pesquisa, desenvolvimento e produção de sementes e em contrapartida requerem escala econômica estabelecida através da fusão;

• O aumento da necessidade de rapidez causou a perda de especificidade de vários passos no melhoramento, e o resultado foi a integração vertical da indústria de sementes. Companhias especializadas somente em melhoramento ou somente em produção decidiram se integrar no negócio;

• Sinergia através da pesquisa e desenvolvimento compartida por múltiplas linhas de produção;

• Barreiras de entrada criadas por diferentes regulamentações.

Produtividade do trigo nos países em desenvolvimento, 1950-2000

    As empresas de melhoramento investem em média de 10-15% do lucro anual em pesquisa e desenvolvimento. Em contrapartida, o investimento público em pesquisa e ensino teve crescimento mais lento desde a crise do petróleo, em 1973, causada pela crise econômica no mundo oriental, a qual acarretou mais dificuldades para os estados em manter-se no mesmo ritmo de crescimento. Esses dois fatores combinados tiveram contribuição para o crescimento diferenciado em percentagem quanto aos gastos em pesquisa e desenvolvimento que ficaram entre o setor público e privado.

    Em todos os países, quando as variedades estão protegidas, a UPOV ou órgão semelhante a ela deve estar em funcionamento. Existem alguns países onde a proteção através das patentes utilizadas também é possível - a FIS considera ambos os sistemas como legítimos. Se um país prevê a adoção de um sistema de proteção de variedades de plantas sui generis, a FIS recomenda que este sistema vigore, pelo menos, conforme o que foi requerido na Ata da Convenção da UPOV de 1991.

Em resumo, os membros da FIS consideram que a comercialização de variedades protegidas somente pelo direito dos melhoristas, e contendo elementos patenteados, pode permanecer livremente disponível para outros programas de melhoramento.

Contribuições do Melhoramento

    As contribuições do melhoramento vegetal têm sido numerosas e os melhoristas têm se dedicado ao aumento da produtividade das variedades, na resistência para estresses bióticos e tolerância para estresses abióticos. Outros fatores que foram mudados em benefício da humanidade são: precocidade, sabor, tamanho, qualidade nutricional, firmeza, vida de prateleira, arquitetura de planta e custo de produção.

Produtividade

    Indiscutivelmente, a mais importante das características é a produtividade. Diferentes estudos, por muitos anos, mostram que a produtividade teve um aumento de 1 a 3% ao ano. À primeira vista, um por cento por ano pode não parecer muito, mas quando transcorridos vários anos, isto é certamente uma contribuição significativa. Ao longo dos últimos 30 anos, para o trigo irrigado a produtividade aumentou em média 1% a cada ano, o que pode ser comparado com um aumento médio de 100Kg/ha/ano.

    Este aumento de produtividade não está restrito somente aos países desenvolvidos. Dados da FAO indicam que para todos os países desenvolvidos a produtividade de trigo subiu 208%, de 1960 a 2000; a produtividade de arroz subiu 109%; a produtividade do milho subiu 157%; a produtividade de batata subiu 78%; e a produtividade de mandioca subiu 36%.

Área de cultivo poupada na Índia devido ao aumento da produtividade do trigo

Redução de Custos

    Devido ao aumento de produtividade constante ao longo dos anos, os melhoristas vegetais deram sua contribuição para a sustentabilidade da propriedade rural. Por exemplo: a produção de cereais na Índia teve um aumento de 87 milhões de toneladas, em 1961, para 200 milhões de toneladas, em 1992, o que em terras aráveis manteve-se quase constante, levando o país a aumentar as áreas de produção de cereias.

    Em nível global, entre 1950 e 2001, a população cresceu de 2,5 bilhões para 5,5 bilhões, mas, ao invés disto, a área destinada à agricultura continuou estável, em aproximadamente 1,4 bilhão de hectares. Assim, o desmatamento está reduzindo-se e a biodiversidades mantendo-se.

Resistência ao Estresse Biótico

    De acordo com dados da FAO, a atual quantidade anual que é perdida em nível global, devido a patógenos, é estimada em 85 bilhões de dólares, e, devido a insetos, em 46 bilhões de dólares. Consequentemente, não é de surpreender-se que uma quantia considerável de esforço de criação direciona-se à criação de variedades para resistência de pressão biótica. Isto envolve resistência contra fungos, bactérias, nematóides, vírus, e insetos, entre outros fatores. Ao longo dos anos, muitos melhoristas lançaram milhares de variedades, com tantas ou mais resistências. Dessa forma, eles deram aos agricultores a segurança de colheita necessária.

    Com todas estas resistências, houve uma menor necessidade de uso de produtos de proteção vegetal. Foi calculado que, somente no Reino Unido, resistências a doenças economizaram 100 milhões de libras britânicas por ano em produtos de proteção vegetal.

    Mas também deve ser mencionado que ainda há muito trabalho a ser feito. Por exemplo, variedades completamente resistentes ainda são necessárias para doenças causadas por fungos em cereais e leguminosas. No Brasil, mais de um bilhão de reais são gastos anualmente para controle químico da ferrugem asiática em soja.

Tolerância de pressão abiótica

    Noventa milhões de pessoas por ano são afetadas por secas, 106 milhões de pessoas são afetadas por enchentes, e em torno de 900 milhões de hectares de solo são afetados pelo sal. Além disso, a perda global devido a plantas daninhas é de assustadores 95 bilhões de dólares. Destes, cerca de 70 bilhões de dólares são perdidos em países em desenvolvimento. Esta quantidade é equivalente à perda de 380 milhões de toneladas de trigo.

    Assim, os melhoristas também estão trabalhando na tolerância para fatores de estresse abiótico, tais como tolerância a herbicidas, secas, enchentes e sal. Em caso de solos pobres, os agricultores tentaram selecionar variedades que eram mais capazes de absorver os nutrientes necessários. 

Qualidade Nutricional

    O conceito de qualidade nutricional é relativamente novo, mas está se tornando mais e mais importante. Um exemplo: na base de um ano, em torno de 124 milhões de pessoas em 118 países são afetadas pela deficiência de vitamina A, resultando em mortes de um a dois milhões de pessoas e em torno de 500 mil crianças crescendo cegas a cada ano. O arroz é o principal grão alimentar para cerca de metade da população mundial e não foi surpresa que esse grão foi escolhido para ser testado e introduzir os níveis de carotenóides no grão de arroz. Variedades de arroz foram desenvolvidas com altos níveis de beta-caroteno, o precursor da Vitamina A, tendo sido denominadas “Arroz Dourado”. 

    É interessante perceber-se que cerca de 70 direitos de propriedade intelectual de 32 companhias foram todos renunciados para possibilitar a comercialização. O lançamento no mercado é para 2011 (www.goldenrice.org). 

Qualidade de Grão

    Os Melhoristas adaptaram grãos das mais diferentes formas. Apenas alguns exemplos: couve-de-bruxelas híbrida foi desenvolvida com maturação e tamanho uniforme para deixá-la apta para colheitas com máquinas; variedades monogênicas de beterraba açucareira foram desenvolvidas reduzindo a necessidade de colheita manual e possibilitando um cultivo totalmente mecanizado; qualidade de malte na cevada foi melhorado, produzindo 2000 litros de cerveja por tonelada, em 1950, para 8.000 litros de cerveja por tonelada, em 2008. 

Revolução Verde

    A Revolução Verde, que pode ser caracterizada pelo uso combinado de variedades de alta produção, fertilizantes, irrigação, maquinário e produção de grãos, começou em 1945. Nos anos anteriores, o México importava metade de seu trigo, enquanto na metade dos anos 50, o país tornou-se auto-suficiente e, uma década mais tarde, o país era capaz de exportar meio milhão de toneladas de trigo. 

    A Índia, em 1961, estava prestes a enfrentar um período de fome, mas como resultado da Revolução Verde, de 1960 a 2006, a produção de trigo do País aumentou de 10 milhões para 73 milhões de toneladas. Isto foi acompanhado por um aumento na área produtiva de apenas nove milhões de hectares (de 14 para 23 milhões). Sem os benefícios da Revolução Verde, usando os melhores resultados de colheitas, proteção vegetal, irrigação, mecanização e educação dos agricultores, muitos milhões de hectares teriam que ter sido cultivados para atender a demanda de alimentos.

Novo Arroz para a África (NERICA)

    Por 3500 anos, o Arroz Africano (Oryza glaberrima) foi cultivado, sendo bem adaptado ao ambiente africano. É resistente a várias doenças e à seca. Além disso, há um crescimento vegetativo profuso, que mantém as plantas daninhas praticamente sob controle. Entretanto, este arroz facilmente acama e tem caules baixos. Um problema adicional é que seus grãos podem fissurar com facilidade, o que diminui o rendimento de engenho. Como resultado, o cultivo do arroz africano foi abandonado em favor do cultivo de variedades Asiáticas (O. sativa), que foram introduzidas na África cerca de 500 anos atrás. Porém, estas variedades asiáticas requerem água abundante e são de difícil adaptação às condições africanas, visto serem baixas para competir com as plantas daninhas e suscetíveis a várias pragas e doenças africanas.

    Em uma tentativa de superar esses problemas, o Centro de Arroz Africano, com a ajuda de melhoristas, desenvolveu novas variedades ao cruzar os dois tipos de arroz. Normalmente, estas duas espécies não se cruzam, tornando-se então necessário o uso de técnicas de resgate de embriões. Variedades de campos altos e de campos baixos, que apresentam heterose, foram desenvolvidas, superando as plantas das mesmas famílias.

    Uma das principais características destas linhas Nerica é que o crescimento pode ser aumentado de uma para 2,5 toneladas por hectare. As novas linhas têm 2% a mais de conteúdo de proteína, são resistentes a pragas e são mais altas que a maioria das outras variedades, o que facilita sua colheita. Parece que algumas das novas linhas desenvolvidas apresentam bons resultados, com relativa baixa quantidade de água, podendo consequentemente serem adaptadas para condições de seca.

Respondendo aos desafios

    A respeito de todas estas contribuições, é seguro dizer que o melhoramento  egetal aumentou a segurança alimentar, de diferentes formas, e com isso contribuiu para uma redução da fome e pobreza e auxiliou para um melhor valor nutricional. Variedades resistentes levaram à redução do uso de produtos agroquímicos e a uma redução dos combustíveis fósseis. Com certas variedades não há necessidade ou há uma necessidade reduzida de aragem, e isso diminui a emissão de CO2 e conserva o solo e seu conteúdo de água. Rendimentos maiores diminuem a necessidade de mais terra a ser usada na agricultura e reduzem o desmatamento, o que contribui para a conservação da biodiversidade e um melhor controle do carbono.

Conclusão

    Nas palavras do vencedor do Prêmio Nobel da Paz, Norman Borlaug, os melhoristas vegetais deram uma enorme contribuição para a produção de alimentos, para a agricultura global e o bem-estar geral da humanidade até aqui, e continuam a ter um enorme potencial para continuar a fazê-lo. Entretanto, isso não pode ser feito sem as regulamentações necessárias e outras mudanças, visando um ambiente no qual todos os interessados possam trabalhar juntos na forma de cooperação mútua, buscando o constante fornecimento de sementes de alta qualidade.