Efeito do glifosato na incidência de doenças de plantas
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2
Consumo de insumos agrícolas na agricultura brasileira no período 2001-2005
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3
Representação esquemática da penetração da hifa de fungo na célula da epiderme (apoplasto) da
folha e alguns dos fatores que afetam a penetração e o a taxa de crescimento da hifa estão
relacionados com a nutrição mineral.
Fonte: Marschner, H. 1995 Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, 2nd. edition
Mecanismos de defesa da planta contra as doenças
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4 Visão simplificada das principais rotas de biossíntese de metabólitos secundários e suas inter-relações com o metabolismo primário.
plantas superiores
fung
os e
ba
ctér
ias
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5
GLIFOSATO - AÇÃO HERBICIDA
● Afeta a rota do ácido chiquímico
● Muito móvel na planta
● Acúmulo nos meristemas
● Muito estável dentro da planta
● Efetivo em concentrações sub mM
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6 Ação do glifosato e de micronutrientes na síntese de AIA, fitoalexinas, lignina e tanino
Glicose 1 - fosfato glicólise fosfo-enol-piruvato
6 - fosfogluconato B via p-pentose eritrose - 4 - fosfato
Mn Co
Deoxi - D - arabinoheptulosonato 7 - fosfato
ácido chiquímico
glifosato
ácido corismático
ácido antranílico ácido prefênico
triptofano
Zn B
AIA Raízes e brotações novas
fenilalanina tirosina
Mn, Cu, B (?)
fito-alexinas lignina tanino
Defesa contra pragas e doenças
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7 Figura 5. Redução do IAA em calos de tabaco pré-tratados com glifosato.
Fonte: Lee (1982a).
Controle
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8
O efeito do glifosato é pouco aparente
na parte aérea.
1 4 2 3 5
Diluição ( 1 litro de glifosato comercial em ...) 1 = Testemunha 2 = 1: 10 milhões 3 = 1: 2 milhões 4 = 1: 400 mil 5 = 1 : 80 mil litros de solução
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9
1 4
2 3 5
O efeito do glifosato é maior nas raízes que na parte aérea
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O glifosato pode passar da planta-alvo para a planta-não alvo
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Solo 1 Solo 2 Tratamentos - - - - - - - - - - - g - - - - - - - - - - -
Testemunha 0,83 0,78 Glifosato (1,1 kg ha-1) 0,48 0,38
Efeito de exsudatos radiculares de trigo (alvo) tratado com glifosato no desenvolvimento de raiz de milho (não alvo) plantado no mesmo vaso
Source: Rodrigues et al. (1982).
Transferência de planta-alvo para não alvo
Conclusão dos autores: “Estes resultados demonstram tanto a exsudação do glifosato pelas raízes das plantas tratadas, assim como a subseqüente absorção do exsudato por outras plantas no sistema”.
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12 Aplicação do glifosato na braquiária
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13 6 dias após a aplicação
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14 Efeito da aplicação da solução de glifosato a 8% na braquiária ao redor da muda de cafeeiro (repetido 3 vezes)
glifosato 8%
testemunha
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15
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16 Toxidez generalizada de glifosato nos cafezais
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17
Situação típica de pomar manejado com glifosato
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18 Parasitismo em pomar de citros tratado com glifosato
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19
Parreiral em Marau - RS
Parasitismo generalizado em parreiral manejado com glifosato
Foto: T. Yamada, 22/08/2006
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20 Ação do glifosato e de micronutrientes na síntese de AIA, fitoalexinas, lignina e tanino
Glicose 1 - fosfato glicólise fosfo-enol-piruvato
6 - fosfogluconato B via p-pentose eritrose - 4 - fosfato
Mn Co
Deoxi - D - arabinoheptulosonato 7 - fosfato
ácido chiquímico
glifosato
ácido corismático
ácido antranílico ácido prefênico
triptofano
Zn B
AIA Raízes e brotações novas
fenilalanina tirosina
Mn, Cu, B (?)
fito-alexinas lignina tanino
Defesa contra pragas e doenças
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Tratamentos Gliceolina Inóculo Glifosato Experimento 1 Experimento 2
mg mL -1
Reação da planta a
- - - - - - - - - mg g -1 PF - - - - - - - - -
- - Nenhuma 10 25 - 10 Nenhuma 20 10
Raça 7 - Compatível 220 - Raça 1 - Incompatível 1.240 1.300 Raça 1 4 Compatível 440 420 Raça 1 10 Compatível 220 130 Raça 1 10 + Phe + Tyr b Incompatível 1.370 1.150
O GLIFOSATO NA DOSE DE 1 g i.a./100 LITROS É CAPAZ DE DESATIVAR A RESISTÊNCIA DA SOJA CONTRA A RAÇA 1 DE Phytophthora megaspora
a Reação da planta avaliada 48 horas após a inoculação. b Phe = fenilalanina, Tyr = tirosina, 400 µg mL-1 de cada foram fornecidos por 48 horas
na câmara de crescimento antes da inoculação.
Fonte: Keen et al, 1982
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Alta incidência da Morte da Espiga de trigo (Fusarium Head Blight) em Saskatchewan
“Fatores de risco de produção” associados com a Morte de Espiga:
Ambiental (chuva, temperatura)
Fatores de Produção da Cultura –
**Glifosato aplicado 18 – 36 mêses antes do plantio do trigo teve a mais consistente relação com a Morte da Espiga ao longo dos anos estudados.
M. Fernandez (2003). Report to Saskatchewan Agriculture Development Fund.
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Relatos das conseqüências do glifosato nas culturas RR
Desenvolvimento de invasoras resistentes ao glifosato (Heap & LeBaron, 2001)
Reduções na nodulação,leghemoglobina e clorofila na soja
sob estresse hídrico (King & Purcell 1998; Reddy et al. 2000)
Aborto de maçãs no algodão RR (Pline et al. 2002. Abstr. Weed Sci. Soc. Am., p. 29)
Aumento da severidade do “mal-do-pé”em trigo de inverno cultivado após soja RR (Indiana) – causado por fungo desenvolvido no solo (Hickman et al. 2002. Abstr. Weed Sci. Soc. Am., p.7) Fonte: Kremer, POTAFOS (2005)
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Fungos de Solo e Raízes
Fusarium spp. indicadores da ecologia microbiana da rizosfera da soja
potencial patogênico às plantas, por ex., em resposta aos exsudatos radiculares
algumas espécies causam doenças de importância economica como: podridões radiculares síndrome da morte súbita (Fusarium solani fsp glycines) podem associar com o nematóide do cisto na soja para aumentar a severidade da doença
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25 Fonte: Kremer, POTAFOS (2005)
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26
Soil populations of Fusarium spp. in plots treated with and without glyphosate. Vertical bars denote LSD (p<0.05)
0
10
20
30
40
50
60
70
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Days after first herbicide application
Fu
sa
riu
m c
fu p
er
g d
ry s
oil
(X
10
00
)
Control
Glyphosate
Bradford - 1999
O Fusarium do solo respondeu similarmente como o Fusarium da raíz
Fonte: Kremer, POTAFOS (2005)
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Estratégias para mitigar efeitos negativos do glifosato
• Gessagem: aumentar Ca na solução do solo
• Manganês: via solo e/ou via foliar • Esperar 2-3 semanas entre a dessecação
e o plantio das culturas anuais
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GESSO: antídoto do glifosato?
“...assim, um excesso de Ca2+ pode funcionar como antídoto do glifosato, pela sua complexação, como sugerem os dados da nossa pesquisa.”
Fonte: Hoagland, Duke & Elmore. Physiologia Plantarum, 46:357-366 (1979)
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29
Glyphosate binds with the cations to form a strong complex which is not bio-available. Only unbound glyphosate act as a herbicide. www.loveland.co.uk/ Gifs/X-Change-du-pont.gif
Control Glyphosate Glyphosate + Calcium
Effect of Glyphosate with and without calcium in the tank
Glyphosate binds with the cations to form a strong complex which is not bio-available. Only unbound glyphosate act as a herbicide. www.loveland.co.uk/ Gifs/X-Change-du-pont.gif
Effect of Glyphosate with and without calcium in the tank
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Transferência da planta-alvo para não alvo Clorose na planta não-alvo (girassol) induzida pela planta alvo (soja) tratada com glifosato via foliar)
Experimento em solução
nutritiva Experimento em rhizobox
Alvo: soja Indicadora: girassol
Indicadora: girassol
Alvo: soja
Fonte: Volker Römheld (2006)
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Acumulação de chiquimato na planta não alvo (girassol) em nmol g-1 PF como indicadora da transferência via raíz/rizosfera do glifosato da planta tratada via foliar com glifosato (soja)
Experimento em solução
nutritiva Experimento em rhizobox
Apenas no Arenosol sem Ca na solução foi observado a transferência de glifosato via rizosfera
Arenosol Luvisol
Shoot Shoot
Roots Roots
Harvest 0 5 50 100 % da dose recomendada de glifosato* (28.4 mM; 2L* in 200L)
P. aérea
2d 46 55 136 340 6d 61 99 895 1513
Raizes
2d 0 146 92 2673 6d 57 32 6233 11455
* Roundup Transorb
Fonte:Volker Römheld, The 4th New Ag International Conference and Exhibition, Guadalajara, Mexico, 3.-5/April/ 2006
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Estratégias para mitigar efeitos negativos do uso do glifosato
• Gessagem: aumentar Ca na solução do solo
• Manganês: via solo e/ou via foliar • Esperar 2-3 semanas entre a dessecação
e o plantio em culturas anuais
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Efeito do manganês na doença brusone do arroz causada por Pyricularia grisea (Magnaporthe
grisea)
Fonte: Don Huber, Potafos (2005)
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Severa incidência de “mal-do-pé” no trigo após glifosato aplicado na soja que o antecedeu (esquerda) que no controle não-tratado (direita)
Menor incidência de “mal-do-pé” em solo firme que no solto.
Compactação pneus
Sem compac- tação pneus
Fonte: Don Huber, Potafos (2005)
Soja + glifosato Soja - glifosato
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35
Clorose foliar momentânea em soja RR após aplicação de glifosato (Explicação: o glifosato afeta organismos redutores de Mn)
Fonte: Don Huber, Potafos (2005)
Imobilização de Manganês
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36
Efeito do glifosato nos organismos redutores de Mn da rizosfera, 3 semanas após sua aplicação na soja RR
Tratamentos
Organismos redutores de Mn *
Organismos oxidantes de Mn*
Sem glifosato 7.250 750
Com glifosato 740 13.250
* colônias por grama de solo Fonte: Don Huber, 2005 Mn2+ Mn4+
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37
Efeito do Mn na produtividade da soja (Gordon, 2006)
72.6
64.9
72.8
77.6 77.674.9
76.176.9
6062646668707274767880
0 2.5 5 7.5
Mn-rate, lb/a
Yiel
d, b
u/a
KS 4202KS 4202RR
Prod
utiv
idad
e (b
u/a)
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38
Efeito da adubação de Mn no sulco, no teor foliar Mn no florescimento (Gordon, 2006).
105
32
9592
8075 87
72
20
40
60
80
100
120
0 2.5 5 7.5Mn-rate, lb/a
leaf
tiss
ue M
n, p
pm
KS 4202KS 4202RR
Mn
folia
r, pp
m
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39
Uso de Mn em soja 84,7
82,3
81,23
80,6
79,81
78,1
75,63
72,7
67,8
67,2
66,69
65,8
65,8
54,8125 Kg/ha MAP (Testemunha sem Mn)
125 Kg/ha MAP 2 Mn foliar
125 Kg/ha MAP + 10 Kg/ha Mn
125 Kg/ha MAP + 10 Kg/ha Mn + 2 Mn foliar
125 Kg/ha MAP + 20 Kg/ha Mn
125 Kg/ha MAP + 20 Kg/ha Mn + 2 Mn foliar
125 Kg/ha MAP + 1 fungicida
125 Kg/ha MAP + 2 Mn foliar + 1 fungicida
125 Kg/ha MAP + 10 Kg/ha Mn + 1 fungicida
125 Kg/ha MAP + 10 Kg/ha Mn + 2 Mn foliar + 2 fungicida
125 Kg/ha MAP + 2 Mn foliar + 2 fungicida
125 Kg/ha MAP + 20 Kg/ha Mn + 2 Mn foliar + 1 fungicida
125 Kg/ha MAP + 20 Kg/ha Mn + 1 fungicida
200 Kg/ha 4-20-20 + 1%Mn + 2 Mn foliar + 2 fungicida
Sc/ha
Fonte: Carlos Eduardo T. Kimoto, Estágio Profissionalizante, 2006
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40
Estratégias para mitigar efeitos negativos do uso do glifosato
• Gessagem: aumentar Ca na solução do solo
• Manganês: via solo e/ou via foliar • Esperar 2-3 semanas entre a dessecação
e o plantio em culturas anuais
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41
A aplicação de glifosato em Lolium
perenne inibiu o crescimento da parte aérea do girassol semeado antes de 3 semanas após o tratamento com glifosato. A inibição do crescimento induzida pelo glifosato estava associada com o aumento do acúmulo de chiquimato nas raízes dos seedlings de girassol.
Tempo de espera após a aplicação do glifosato
A absorção do glifosato remobilizado na rizosfera resultará na
diminuição da produção da planta não-alvo, caso o tempo de espera
entre a dessecação e o plantio não for considerado.
Fonte: V. Römheld, comunicação pessoal,12/Nov/2006
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42
+1 -1 -7 -14 -21
Efeito do intervalo de tempo entre a dessecação e a semeadura da soja
Melhor desenvolvimento da planta após 2+ semanas da dessecação
Fonte: GDT POTAFOS/ESALQ
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43
Ganhos de produtividade com o SIC
• Média das seis áreas de Farm-Test em soja na região da COAMO:
SIC x Aplique-Plante: + 11,23 sacos ha-1
Fonte: Jamil Constantin et al. 2005
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44
Ganhos de produtividade com o SIC
MILHO: Média das estações experimentais da COAMO e da COPACOL:
SIC x 7 DAP: + 10,90 sacos ha-1
SIC x Aplique-Plante: + 18,50 sacos ha-1
Fonte: Jamil Constantin et al. 2005
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45
Época de Planta cobertura
dessecação Av. preta Azevém Pousio
21 dap (100) %
(100) %
(100) %
14 dap -2,1 -7,3 -3,7
7 dap -6,8 -18,5 -12,3
0 -11,2 -23,4 -17,2
7 ddp -17,4 -25,9 -21,2
Efeito da época de dessecação da planta de cobertura com glifosato na produtividade da soja RR.
dap = dias antes do plantio; ddp = dias depois do plantio
Fonte: Aroldo Marochi, Monsanto em Campo Newsletter, Março 2006, Edição VIII, Ano II.
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Novas tecnologias para redução (ou a eliminação) do uso do glifosato
• Culturas perenes: manejo da cobertura vegetal com roçadeira ecológica
(Apresentação dos acadêmicos do GDT POTAFOS/ESALQ)
• Culturas anuais em SPD: uso de culturas de cobertura (ex.: aveia preta, nabo forrageiro, ervilhaca peluda) manejadas com rolo-faca ou com adubo líquido
(Projeto em desenvolvimento pelo acadêmico do GDT POTAFOS/ESALQ Carlos Eduardo T. Kimoto)
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Nabo forrageiro, fazenda do Eng. Agrônomo Seiji Kimoto, Campo Mourão, que será rolado com rolo-faca, adubado via liquida, com URAN no milho e 00-00-17 na soja, que funcionarão também como dessecantes. (Foto tirada em 19/08/2006)
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Nabo Forrageiro
• Rápida liberação de nutrientes (principalmente N, K) • Raízes pivotantes (descompactação) • Efeitos alelopáticos sobre plantas daninhas
Análise foliar
N P K Ca Mg S Fe Mn Cu Zn Na B
% ppm
2,39 0,20 2,73 1,08 0,15 0,70 152,00 50,00 5,00 46,00 135,00 20,70
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49
Nabo forrageiro: reciclagem de nutrientes em 5.200 kg/ha de matéria seca
N P K Ca Mg S Fe Mn Cu Zn Na B
Kg/ha g/ha
124,28 10,40 141,96 56,16 7,80 36,40 790,40 260,00 26,00 239,20 135,00 107,64
N: 124 Kg/ha
K: 141 Kg/ha
Ca: 56 Kg/ha
S: 36,4 Kg/ha
Rápida liberação destes nutrientes (< 40 dias)
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50
Aveia-preta
• Maior relação C/N permite maior tempo de cobertura do solo
• Gramínea com potencial alelopático • Altos teores de N e K
Análise foliar
N P K Ca Mg S Fe Mn Cu Zn Na B
% ppm
2,35 0,19 3,10 0,30 0,15 0,29 210,00 200,00 10,00 60,00 115,00 14,40
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Aveia preta: reciclagem de nutrientes em 2.100 kg/ha de matéria seca
Reciclagem de nutrientes
N P K Ca Mg S Fe Mn Cu Zn Na B
Kg/ha g/ha
49,35 3,99 65,10 6,30 3,15 6,09 441,00 420,00 21,00 126,00 241,50 30,24
Reciclagem: Aveia-preta < Nabo forrageiro, porém com MAIOR tempo de cobertura do solo
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52
Manejos alternativos para manejo da planta de cobertura no SPD
• Manejo mecânico com rolo faca ou com a colhedeira e posterior
• Manejo químico com adubo líquido como dessecante em pré-plantio
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53
ROLO FACA AGRÍCOLA
Fabricante: Agrimec, Santa Maria-RS, fone (55) 3214-2252
O equipamento montado em tandem de 3 unidades rola 9 ha/hora trabalhada
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54
Uso do rolo-faca para manejo das
plantas de cobertura
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55
Aveia-preta após rolagem
Nabo forrageiro após rolagem
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Adubos líquidos dessecantes
• 32-00-00 (Uran) - milho – Antecipa a cobertura nitrogenada e desseca
as invasoras – Uso de inibidor de urease que reduz perda de
N por volatilização • 00-00-18 (líquido) – soja
– Faz a adubação potássica e desseca as invasoras.
Controle de plantas daninhas
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Manejo do nabo forrageiro na área comercial da fazenda
Nabo forrageiro após colheita, antes do plantio do milho.
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Manejo do nabo forrageiro na área comercial da fazenda
Milho em estágio inicial, com seedlings de nabo forrageiro.
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Manejo do nabo forrageiro na área comercial da fazenda
Entrelinha do milho, sem a presença de daninhas, após somente aplicação de atrazina em pós-emergência, sem dessecação pré-
semeadura.
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Conclusões • A literatura confirma que a contaminação das plantas econômicas
com glifosato pode torná-las mais suscetíveis às doenças. • Nas culturas perenes é possível manejar as invasoras com reduzido
uso ou até a eliminação do uso do glifosato, através do uso de roçadeira ecológica junto com manejo da adubação e de plantas de cobertura (ex.:Brachiaria ruziziensis, Arachis pintoi, ervilhaca peluda).
• Nas culturas anuais em SPD é bastante promissor o manejo das invasoras através de plantas de cobertura como aveia preta, ervilhaca peluda e nabo forrageiro. Estas são roladas (ou colhidas) antes do plantio de verão e eventuais invasoras são controladas com adubo líquido como URAN e soluções potássicas. E também com os herbicidas convencionais, se necessários.
• A mudança para sistema mais sustentável somente virá com a conhecimento do problema e a vontade de enfrentar o desafio.
• SERÁ QUE A COMUNIDADE CIENTÍFICA VAI CONTINUAR DE BRAÇOS CRUZADOS?