Problema: Uma grande percentagem das culturas é perdida devido a pragas e doenças, e é expectável que esta situação se venha a agravar devido ao aquecimento global. O fungo patogénico Botrytis cinerea é responsável pela doença da podridão cinzenta (PC) em diversas culturas economicamente relevantes, sendo o principal motivo para a rejeição de frutas e legumes ao longo de toda a fileira (dos produtores aos consumidores) traduzindo-se em elevadas perdas económicas e num enorme desperdício alimentar. Atualmente, os métodos de controlo desta doença baseiam-se na aplicação excessiva de fungicidas, sobretudo nas culturas de ciclo longo, cuja eficácia tem vindo a diminuir drasticamente, para além da sua utilização representar um impacto negativo para os ecossistemas e para a saúde humana. Como tal, é de extrema importância e premência a adoção de alternativas eficazes e sustentáveis para mitigar esta doença. O controlo biológico tem vindo a surgir como uma alternativa sustentável às abordagens convencionais no controlo de doenças. Resultados preliminares, obtidos por membros desta equipa, revelaram um papel promissor de leveduras endófitas (isoladas de frutos) como antagonistas deste fungo patogénico. No entanto, a sua aplicação para controlo da PC em condições de campo ainda precisa ser otimizada, validada e compreendida, antes de ser genericamente utilizada pelos produtores.

Objectivos: Deste modo, o objetivo geral deste projeto é avaliar a eficácia de um conjunto de leveduras pré-selecionadas no controlo da doença da PC, quando comparada com práticas convencionais, em diversas culturas frutícolas e hortícolas.  Como objetivos específicos pretende-se: (i) otimizar a formulação e a aplicação destes bioinoculantes naturais; (ii) monitorizar o efeito da aplicação dos mesmos na prevenção da PC ao longo do ciclo cultural; (iii) avaliar a eficácia destes agentes no aparecimento da doença na pós-colheita; (iv) compreender os mecanismos subjacentes à mitigação da PC por estes agentes de controlo biológico; (v) elucidar acerca do efeito desta prática na produtividade das culturas e na qualidade fisico-química e nutricional dos produtos; e (vi) validar à escala comercial e para outras culturas a eficácia destes agentes de biocontrolo.

O BFREE está totalmente alinhado com os objetivos da Iniciativa Emblemática 6 – Territórios Sustentáveis, da Agenda de Inovação para a Agricultura 2020-2030, particularmente com o desenvolvimento de novas práticas agrícolas que permitam a redução do uso e do risco de inputs de síntese (LA 6.2.). Este projeto foi estruturado de forma a que o processo de otimização (pela exigência da aplicação de diferentes combinações de tratamentos) seja realizado inicialmente numa cultura altamente suscetível à PC (o morango). Posteriormente, e de forma faseada, os resultados serão validados para diversas culturas frutícolas e hortícolas em produtores distribuídos por diferentes localizações à escala nacional. Deste modo, os resultados deste projeto irão fornecer conhecimento transferível para prevenção e/ou mitigação da PC em vários sectores agrícolas em que esta doença representa um impacto económico considerável. Assim, prevê-se que os resultados obtidos venham a beneficiar todos os ‘stakeholders’ envolvidos na cadeia de valor de frutos e legumes (desde empresas fornecedoras dos agentes de biocontrolo, produtores, distribuidores e consumidores), assim como a comunidade científica.

 Objectivo geral: BFREE trata-se de um projeto inovador na área emergente do uso de agentes de biocontrolo como ferramentas sustentáveis para o combate de doenças das culturas, tendo em vista reduzir o uso e o risco associado à aplicação de produtos fitofarmacêuticos. Mais concretamente, este projeto tem como objetivo principal contribuir para o desenvolvimento de uma estratégia eficaz e sustentável capaz de controlar a doença da podridão cinzenta (PC) em frutos e dos legumes, recorrendo à aplicação de leveduras naturais (isoladas de frutos) que revelaram um papel promissor como antagonistas da Botrytis cinerea. No geral, este projeto irá permitir melhorar a rentabilidade destas fileiras (minimizando as perdas económicas), reduzir o impacto ambiental e o desperdício alimentar e  garantir produtos mais seguros e saudáveis (‘resíduo zero’). As culturas alvo serão os pequenos frutos e hortícolas (nomeadamente o tomate), atendendo à relevância económica das mesmas.

Enquadramento: Botrytis cinerea é um fungo patogénico devastador que causa a doença da PC em mais de 200 espécies de plantas. A PC é uma doença altamente destrutiva para várias culturas de elevado valor económico sendo a principal razão para a rejeição de várias frutas e legumes, levando a perdas económicas muito acentuadas ao longo de toda a cadeia de valor (da produção ao consumidor). Estima-se que a PC cause perdas anuais entre os 10 e 100 bilhões de euros em todo o mundo. Para controlar esta doença, os produtores têm vindo a aplicar quantidades crescentes de fungicidas, o que para além de representar um custo muito elevado tem ainda um impacto negativo no ambiente e na sáude humana. Em alinhamento com os objetivos da Iniciativa Emblemática 6, e com o desafio Green Deal da UE (o qual visa a redução do uso de produtos fitofarmacêuticos em 50% até 2030), a procura de soluções mais sustentáveis para mitigar a PC é da maior relevância. O controlo biológico de doenças, através da aplicação de microrganismos, tem vindo a revelar-se uma alternativa promissora para o controlo sustentável de várias doenças. No entanto, a aplicação destes agentes de controlo biológico de forma preventiva/curativa da PC ainda se encontra pouco explorada. Deste modo, são necessários mais estudos de otimização e validação desta abordagem, nomeadamente no que diz respeito à identificação das formulações mais eficazes no controlo da doença assim como o efeito na produtividade e qualidade do produto.

Parceiros do consórcio: Dada a importância e complexidade dos desafios supracitados, e as lacunas de conhecimento existentes, o consórcio é composto por instituições e empresas nacionais de referência na área da fruticultura e horticultura (FCUP, INIAV, COTHN-CC, FNOP, Proenol, PAM OP Lda e várias empresas de produtores), contando com uma equipa multidisciplinar para dar resposta a estes desafios numa perspetiva integrada e complementar (detalhes acerca dos mesmos ver secção ‘Áreas de trabalho e responsabilidades de cada parceiro’).

Para dar resposta aos desafios acima indicados, o projeto reúne uma equipa multidisciplinar e complementar de diferentes ‘stakeholders’ (FCUP, INIAV, COTHN-CC, FNOP, Proenol, PAM OP LDA e várias empresas de produtores) com comprovada experiência no setor da fruticultura e horticultura, fitopatologia, microbiologia, química alimentar e biotecnologia.

A Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) será a entidade coordenadora e contará com investigadores de duas unidades de investigação, classificadas com ‘Excelente’ pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (GreenUPorto – Centro de Investigação em Produção Agroalimentar Sustentável; REQUIMTE/LAQV Centro de Investigação internacionalmente reconhecido na área de Química Verde). Como parceiro científico, contará ainda com o forte envolvimento do Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária (INIAV). No primeiro ano do projeto, a FCUP será responsável por: (i) otimizar a aplicação de agentes de controlo biológico pré-selecionados (testando uma vasta gama de formulações e modos de aplicação numa cultivar de morango, instalada numa estufa no Campus de Vairão da FCUP/GreenUPorto); (ii) analisar a incidência da doença e a monitorização da viabilidade dos bioinoculantes na planta (microbiologia). Uma vez identificadas as três tipologias mais promissoras, num segundo ano, o estudo será alargado a mais cultivares de morango e à cultura da framboesa (que será assegurada pelo INIAV – Polo de Inovação da Fataca em Odemira). Estes dois parceiros científicos trabalharão em estreita colaboração e terão ainda a seu cargo: a monitorização do efeito da aplicação dos bioinoculantes na prevenção da PC ao longo do ciclo vegetativo e na pós-colheita; a avaliação dos efeitos dos bioinoculantes na produtividade e qualidade físico-química dos produtos. No que respeita a análise nutricional e de compostos bioactivos esta será assegurada pela FCUP/REQUIMTE.

O Centro Operativo e Tecnológico Hortofrutícola Nacional – Centro de Competências (COTHN-CC) e a Federação Nacional das Organizações de Produtores de Frutas e Hortícolas (FNOP) terão um papel fundamental na transferência de conhecimento e divulgação dos resultados. Estas entidades serão responsáveis: (i) pela produção de manuais, brochuras e vídeos; (ii) organização de dias abertos e de seminários. Estas atividades serão desenvolvidas em forte articulação com a FCUP e INIAV. A Proenol, empresa com elevada notoriedade no mercado pelo carácter inovador no desenvolvimento e comercialização de soluções biotecnológicas para a agricultura, terá a seu cargo todas as tarefas relacionadas com a preparação e formulação dos bioinoculantes a testar (inicialmente em pequena escala e posteriormente fazendo um ‘Scale-up’ do processo produtivo), assim como a monitorização da viabilidade dos bioinoculantes ao longo do tempo na embalagem. A PAM OP Lda, Organização de Produtores, juntamente com um conjunto alargado de produtores de diferentes hortícolas e de pequenos frutos, distribuídos por diferentes regiões geográficas do país (ex. Miguel Mesquita & Hugo Seca, Lda - Morango; Beira Baga – Framboesa; Sirfídeos - Mirtilo; Frescura Sublime – Tomate) terão à sua responsabilidade a validação à escala comercial da eficácia das formulações selecionadas para morango e framboesa e o teste noutras culturas alargando o alcance e aplicabilidade destes agentes naturais de biocontrol.