Estamos em contagem decrescente para a Feira Nacional de Agricultura (FNA), uma das maiores feiras agrícolas do país!
É já de 7 a 15 de junho que o InPP vai estar na 61ª edição da Feira Nacional de Agricultura, que se realiza no CNEMA – Centro Nacional de Exposições, em Santarém.
O tema da edição deste ano é “Biosoluções”e pretende destacar a importância das soluções e tecnologias inovadoras no setor agroalimentar e na promoção de práticas mais sustentáveis e eficientes.
A FNA reúne agricultores, empresários e especialistas dos setores agroalimentar, pecuário e agrícola e é um excelente espaço para aumentar a nossa rede de contactos, trocar conhecimentos e apresentar as mais recentes tendências e soluções agrícolas que a nossa equipa tem desenvolvido.
Vai poder encontrar-nos no stand nº.18, à entrada do Espaço dos claustros, dedicado à Agenda InsectERA, entre as 10h e as 20h.
O InnovPlantProtect (InPP) participou na Feira Nacional de Olivicultura (FNO 25) em Campo Maior, de 23 a 25 de maio, apresentando as suas mais recentes inovações biológicas e digitais para a proteção de culturas, incluindo projetos focados em biopesticidas para doenças do olival e deteção precoce de fungos causadores da gafa, e monitorização de insetos vetores da bactéria Xylella fastidiosa, que ataca o olival. O CoLAB de Elvas esteve presente com stand próprio para demonstrar as suas valências e o impacto da sua investigação na sustentabilidade agrícola, convidando produtores, técnicos e investigadores a conhecer as suas soluções inovadoras de base biológica e digital e a participar ativamente na discussão dos desafios do setor.
O laboratório colaborativo (CoLAB) recebeu os visitantes no stand n.º 14, localizado na área temática no Jardim Municipal de Campo Maior, para dar a conhecer a sua atividade, os projetos em curso que estão a desenvolver soluções para as principais doenças do olival, as patentes já submetidas, as apps para gestão agrícola e os produtos e serviços de base biológica e digital que têm para oferecer ao setor agrícola e ao mercado. Ao longo dos três dias da feira, alguns dos investigadores do InPP estiveram no stand para demonstrar aos visitantes as várias valências do CoLAB de Elvas, que tem desenvolvido inovação que espera contribuir para a sustentabilidade dos sistemas agrícolas.
O InPP deu a conhecer o projeto ValorCannBio, que está a transformar a biomassa que não é aproveitada na indústria da produção de canábis com fins medicinais para desenvolver biopesticidas eficazes e sustentáveis contra a gafa e a tuberculose, responsáveis por dizimar colheitas inteiras, levando a perdas económicas severas e comprometendo a qualidade dos alimentos. O impacto deste projeto será sentido no concelho de Elvas, onde o projeto se está a desenvolver, mas é expectável que este se alargue a toda a região de produção do olival de Trás-os-Montes ao Algarve, onde estão a aumentar as quebras de produção devido a estas doenças. O projeto AlViGen foi também um dos protagonistas e está a usar tecnologia de ponta para detetar e identificar as estirpes dos fungos causadores da gafa, muito antes de os sintomas se tornarem visíveis. A equipa do projeto tem utilizado armadilhas para recolher esporos que circulam no ar que permitem monitorizar a presença dos fungos, o que pode dar uma vantagem importante aos agricultores na prevenção de infeções e na proteção das suas culturas, reduzindo perdas de produção.
O projeto SNM_XylellaVt, liderado pela DRAPCENTRO e no qual o InPP participa ativamente, esteve também em destaque na FNO. O SNM_XylellaVt está a monitorizar os insetos vetores da bactéria Xyllela fastidiosa, em particular a cigarrinha das espumas, inseto responsável por transmitir a bactéria, que ataca várias culturas agrícolas e florestais, nomeadamente o olival. A equipa do projeto está a desenvolver novas ferramentas, como os modelos de previsão de risco que, na presença da bactéria, seja nas plantas ou nos insetos vetores, permitam ao Serviço Nacional de Avisos Agrícolas (SNAA) alertar, em tempo real, sobre os níveis económicos de ataque (NEA) para estes insetos, permitindo, assim prevenir a infeção das principais culturas. No âmbito deste projeto, a equipa desenvolveu ainda uma plataforma online na qual é possível os cidadãos reportarem o avistamento de espumas, que constituem sinais da presença dos insetos vetores da X. fastidiosa, ajudando assim a mapear a sua distribuição temporal e espacial e a planear medidas de combate a esta bactéria.
A FNO, organizada em conjunto pela Câmara Municipal de Campo Maior e pelo Centro de Estudos e Promoção do Azeite do Alentejo (CEPAAL), é um evento que pretende valorizar a olivicultura nacional, e em particular o azeite português, dinamizando a economia local e reunindo profissionais do setor – produtores, técnicos, ou investigadores – de todo o país para discutir desafios e tendências do setor Olivícola e Oleícola português.
Each year, crop diseases cause devastating losses in agricultural production, threatening food security and the livelihoods of millions of farmers. In the heart of Alentejo, an innovative project is harnessing the power of genomics to help combat these invisible threats. The AlViGen Project, with the participation of InnovPlantProtect researchers Rute Rego and João Bilro, is paving the way for a new era of crop surveillance and protection.
The Problem and the Solution
“Yellow rust in wheat and olive quick decline syndrome are real scourges for farmers,” explains Rute Rego, a researcher at AlViGen. “These diseases can decimate entire harvests, leading to severe economic losses and compromising food quality.”
But AlViGen is not limited to observing the problem. The team is using cutting-edge technology to detect and identify the strains of fungi that cause these diseases, long before the symptoms become visible.
“We use traps to collect spores circulating in the air,” Rute continues. “These traps allow us to monitor the presence of fungi in real-time, which gives us an important advantage in preventing infections.”
But the magic happens in the laboratory, where the team extracts the DNA from the spores and performs advanced genomic analyses, using powerful DNA sequencing technology based on the metabarcoding method, carried out with cutting-edge technology like the portable Nanopore sequencer.
Rute Rego, a researcher at InnovPlantProtect, analyzes samples of the fungus causing olive quick decline syndrome as part of the AlViGen project.
Unraveling the Genetic Code of Fungi
To better explain what metabarcoding is and its advantage in detecting the presence of species or strains of fungi that cause diseases in crops, the researcher gives the example of a bag full of different types of grains – rice, beans, corn – being analyzed by the reader. “Metabarcoding is like placing a unique label (a ‘barcode’) on each type of grain. Then, you can mix all the grains in a single sample, and by reading the labels, you can identify the quantity of each type of grain present.'”
In the case of AlViGen, this technique allows for the analysis of multiple fungal species simultaneously (in multiple samples), each with its own genetic ‘barcode,’ and to ‘identify exactly which fungi are present, even in small quantities,'” the researcher explains.
And what is the practical impact of this method for monitoring and predicting disease? The AlViGen project researcher can identify, with high precision, the moment when the pathogenic agent begins to appear in the field, which makes it possible to alert farmers in real-time about the risk of disease. Producers can adopt preventative measures and apply the necessary products to avoid infection, contributing to a rapid and effective response in disease prevention.
The Timeline of Fungal Evolution
AlViGen’s research is not limited to identifying the microorganisms harmful to crops; it also seeks to understand their evolution and diversity. João Bilro, another researcher on the project, is dedicated to studying the phylogeny of the Colletotrichum fungus, a microorganism responsible for causing olive anthracnose or blight, a disease that affects olive groves in Portugal. This disease mainly affects the olives, which compromises the quality of the olive oil.
“Phylogeny is crucial for understanding how the different strains of Colletotrichum are related and how they have evolved over time,” João explains. “Just as a family tree traces the history of a family, showing how members are related to each other, phylogenetic trees reveal the evolutionary relationships between the different strains of this fungus. Each branch of the tree represents an evolutionary lineage, and the nodes indicate common ancestors. By comparing the DNA sequences of these strains, we can reconstruct their evolutionary history, identifying which are genetically closer or more distant, and thus infer characteristics such as virulence or resistance to fungicides,” he reveals.
This knowledge allows researchers to identify patterns of dissemination and adaptation of the fungus, which is fundamental for developing more effective strategies to contain and/or reduce the damage this fungus causes to Portuguese olive groves.
“Um dos desafios da nossa investigação é a grande diversidade genética do Colletotrichum,” admite João. “No entanto, ao desvendar os seus segredos evolutivos, estamos a abrir caminho para o desenvolvimento de métodos de deteção e controlo mais precisos e direcionados.”
Left photo: João Bilro, a bioinformatician at InnovPlantProtect, studying the phylogeny of the Colletotrichum fungus within the scope of the AlViGen project; Right photo: Rute Rego and João Bilro discuss ideas about the AlViGen project.
The Future of Agriculture Starts Here
The AlViGen Project aims to have a significant impact on the agricultural landscape, especially in Alentejo, a region with a strong agricultural tradition. By providing farmers with early detection tools and precise information about the microorganisms that cause crop diseases, the project intends to aid in decision-making, allowing farmers to protect their crops and reduce production losses.
“Our ultimate goal is to empower farmers with the knowledge and tools they need to protect their crops sustainably,” states Rute. “We believe that genomic surveillance is a key tool for the future of crop protection.”
João Bilro agrees and adds, “Continuous research is fundamental to keep up with the evolution of harmful microorganisms and to develop new, consistently effective control strategies. In the future, we hope to expand the scope of AlViGen to include other microorganisms and crops, and to make genomic surveillance an accessible tool for all farmers.”
Science at the Service of Agriculture
The AlViGen Project, supported by the Promove Program of the “la Caixa” Foundation, in partnership with Banco BPI and the Foundation for Science and Technology (FCT), is an inspiring example of how science and technology can be applied to solve real-world problems and transform agriculture. By unraveling the genetic secrets of crop microorganisms, Rute Rego and João Bilro are paving the way for a safer, more sustainable, and resilient agriculture.
The fight against crop diseases continues, but with AlViGen, farmers can finally see the enemy before it becomes visible.
O software de acesso e visualização dos dados enviados pelos sensores Tree Talker instalados em castanheiros no Sabugal foi melhorado e está agora mais inteligente e interativo, graças à utilização de ferramentas de ciência de dados. Esta evolução foi efetuada pelo Departamento de Monitorização e Diagnóstico, no âmbito do projeto “Educar para conhecer, proteger e monitorizar os castanheiros através da tecnologia IoT”, cofinanciado pelo Fundo Ambiental e liderado pelo InnovPlantProtect (InPP) em colaboração com a Câmara Municipal do Sabugal (CMS).
A aplicação da tecnologia conhecida como “Internet das Coisas” (IoT, do inglês Internet of Things) é a principal novidade deste programa inovador de educação ambiental. Através da instalação de sensores remotos nos troncos, as árvores comunicam o seu estado de saúde, incluindo parâmetros como o consumo de água, o crescimento da biomassa, a humidade do caule, a radiação solar absorvida e o estado de saúde das folhas através da reflexão da luz.
Depois de recolhidos pelo concentrador TT Cloud (gateway), os dados em bruto dos Tree Talkers são transmitidos para um servidor através da Internet e convertidos em informações “legíveis”, sob a forma de gráficos, tabelas e alertas de avarias, entre outras. Com a nova evolução, os utilizadores deixaram de visualizar gráficos estáticos e passaram a poder interagir com gráficos dinâmicos, que permitem, por exemplo, ampliar um determinado pico ou curva para aceder a um período temporal muito específico e preciso.
Além de facilitar e melhorar a consulta e análise aos dados sobre a variação na tensão das baterias que alimentam os Tree Talkers, ou na temperatura registada, entre muitos outros, o novo software dispara automaticamente mensagens de email para utilizadores pré-definidos em caso de alerta – por exemplo, se uma bateria ficar de repente sem carga, caso em que é necessária uma deslocação ao local para substituição do dispositivo de alimentação.
Como parte da sua estratégia para o desenvolvimento de produtos bio-inspirados, o InnovPlantProtect (InPP) está a contruir uma biblioteca de micro-organismos isolados de diversos ambientes, que estão a ser identificados por caracterização molecular e avaliados relativamente às suas propriedades bioquímicas, indicadoras de potencial função como Agentes de Controlo Biológico (BCA, na sigla inglesa). Em paralelo, o InPP está a contruir um portefólio de agentes fitopatogénicos (bactérias e fungos), que servirá de base para a avaliação in vitro e in vivo do potencial dos BCA isolados.
Fungos isolados em crescimento em placa em meio de cultivo.
Segundo a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO, na sigla inglesa), cerca de 40% da produção agrícola global é perdida anualmente devido a pragas e doenças, o que se traduz em perdas de mais de 195 mil milhões de euros. Há décadas que os fitofármacos têm um papel fundamental na manutenção da sanidade agrícola, protegendo as culturas contra pragas e doenças, e garantindo a segurança alimentar. No entanto, o seu uso excessivo, e por vezes inadequado, tem um impacto negativo no solo, na água e na biodiversidade, podendo ter efeitos prejudiciais na saúde de animais e de seres humanos.
Como parte da estratégia “Do Prado ao Prato”, um dos pilares do Pacto Ecológico Europeu, a Comissão Europeia definiu metas para o uso sustentável de fitofármacos, uma das quais estabelece a redução da sua utilização em 50% até 2030. Para fazer face à saída do mercado destes produtos, é necessário desenvolver alternativas eficazes, sustentáveis, amigas do ambiente e económicas.
Teste de inibição de crescimento de bactérias.
Uma dessas alternativas é a utilização de BCA. Estes micro-organismos são eficientes na redução da incidência ou gravidade de doenças causadas por agentes fitopatogénicos, atuando também alguns como bioestimulantes, ou seja, tendo a capacidade de aumentar a robustez e a velocidade do desenvolvimento das plantas.
Há diversos mecanismos através dos quais os BCA exercem a suas funções, nomeadamente: induzindo mecanismos de resistência na planta; competindo com os agentes patogénicos por espaço e nutrientes; interagindo através de mecanismo de antibiose (em que um organismo prejudica o desenvolvimento do outro); segregando compostos antimicrobianos ou antifúngicos; e invadindo e/ou matando células dos agentes fitopatogénicos.
No contexto atual das alterações climáticas na região do Alentejo, a cigarrinha-verde (ou cicadela) representa um dos maiores desafios em termos de pragas com que os produtores vitivinícolas se debatem, tendo impacto significativo na produção. Foi perante esta conjuntura que uma equipa do InnovPlantProtect (InPP) concebeu e executou o ensaio experimental “Monitorização e Diagnóstico das Infestações de Cigarrinha-Verde em Vinhas da João Portugal Ramos”, cujos trabalhos tiveram início em maio de 2021, na propriedade Vila Santa, em Estremoz.
A cigarrinha-verde (espécies Jacobiasca lybica e Empoasca spp.), neste caso, é uma praga que suga as folhas da videira, alterando a respetiva cor e forma. As folhas perdem a capacidade de realizar a fotossíntese, escurecem e, nos casos mais graves, caem. As uvas perdem qualidade e quantidade. A vinha pode também ficar debilitada no pós-vindima.
Os principais objetivos deste ensaio, liderado pelo Departamento de Monitorização e Diagnóstico de Pragas e Doenças do InPP, foram a caracterização dos estragos provocados pelas cigarrinhas e a obtenção de informação relativa aos parâmetros demográficos destes insetos, que servirá de base à utilização da deteção remota para a previsão temporal e espacial da ocorrência da praga.
Numa primeira fase, procedeu-se à colocação de armadilhas, em 14 locais, numa colaboração entre técnicos da João Portugal Ramos e do InPP. Estas armadilhas foram monitorizadas semanalmente entre maio e agosto, por uma equipa do InPP, para contagem de indivíduos adultos de cigarrinha-verde. Em junho, os trabalhos de campo intensificaram-se, com a realização de prospeções para deteção de videiras infestadas por cigarrinha-verde.
As prospeções decorreram até finais de julho, tendo sido selecionadas e marcadas para monitorização semanal 58 videiras. A monitorização das videiras selecionadas foi realizada entre junho e agosto, procedendo-se à contagem do número de ninfas, à identificação do instar dominante das ninfas observadas (estado da metamorfose compreendido entre dois períodos de muda), bem como ao registo da severidade dos sintomas observados.
Toda a informação obtida foi registada recorrendo à app ODK Collect para Android, ficando imediatamente acessível através de uma plataforma WebGIS criada com o software open source QGIS/ Lizmap. Outras tarefas realizadas foram a recolha de espécimes para identificação em laboratório e a prospeção da praga em potenciais hospedeiros naturais durante o período de inverno.
O InPP apresentará em breve alguns dos resultados deste ensaio, encontrando-se atualmente em preparação o plano de I&D para 2022.
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