Resumo

Culturas geneticamente modificadas (GM) foram oficialmente autorizadas no Brasil em 2003. O presente estudo documental buscou identificar possíveis alterações no padrão de uso de agrotóxicos a partir da adoção dessa tecnologia, considerando um período de 13 anos (2000 a 2012). Foram avaliadas as variáveis: uso de agrotóxicos (kg), uso de agrotóxicos per capita (kg/habitante), uso de agrotóxicos e uso de herbicidas por área plantada (kg/ha) e produtividade (kg/ha). Contrariando as expectativas iniciais de diminuição do uso de agrotóxicos após a introdução de culturas GM, observou-se que o uso total de agrotóxicos no Brasil aumentou 1,6 vezes entre os anos de 2000 e 2012. No mesmo período, destacou-se o uso de agrotóxicos na cultura de soja, aumentando em mais de 3 vezes. As análises estatísticas reforçam baixa correlação entre o consumo de agrotóxicos e herbicidas e a produtividade da soja. Sugere-se que a introdução de culturas GM levou ao aumento no uso de agrotóxicos, com a possibilidade de aumento da exposição humana e ambiental e, consequentemente, aos impactos negativos associados a essas substâncias.

Agrotóxicos; Herbicidas; Soja; Saúde e ambiente

Introdução

A posição do Brasil como um dos maiores produtores mundiais de commodities agrícolas está associada ao aumento no consumo de insumos, em que os agrotóxicos ocuparam, somente no ano de 2014, um mercado de US$12.2 bilhões¹1. Sindiveg. Balanço 2015: Setor de agroquímicos confirma queda de vendas. Press release. São Paulo: Sindiveg; 2016. [cited 2016 Jun 6]. Available from: http://dados.contraosagrotoxicos.org/group/comercializacao
http://dados.contraosagrotoxicos.org/gro... . Entre 2000 e 2012, o aumento foi mais que o dobro no uso desses químicos por unidade de área²2. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Indicadores de Desenvolvimento Sustentável Brasil 2015. Rio de Janeiro: IBGE; 2015. [cited 2016 Jun 6]. Available from: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/recursosnaturais/ids/default_2015.shtm
http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/... . Esse fato é preocupante, uma vez que os impactos sobre o meio ambiente e a saúde humana causados pelos agrotóxicos têm sido extensivamente documentados tanto por organizações internacionais como na literatura científica³3. González-Alzaga B, Lacasa M, Aguilar-Gardu C, Rodríguez-Barranco M, Ballester F, Rebagliato M, Hernández AF. A systematic review of neurodevelopmental effects of prenatal and postnatal organophosphate pesticide exposure. Toxicol Lett 2014; 230(2):104-121.

4. World Health Organization (WHO), International Agency for Research on Cancer (IARC). Volume 112: evaluation of five organophosphate insecticides and herbicides. Lyon: IARC, WHO; 2015. [cited 2016 Jun 6]. Available from: http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol112/index.php
http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs...

5. Mascarelli A. Growing up with pesticides. Science 2013; 341(6147):740-741.

6. Mesnage R, Defarge N, Vendomois JS, Seralini GE. Potential toxic effects of glyphosate and its commercial formulations below regulatory limits. Food Chem Toxicol 2015; 84:133-153^-77. Schmitz J, Hahn M, Bruhl CA. Agrochemicals in field margins – An experimental field study to assess the impacts of pesticides and fertilizers on a natural plant community. Agric Ecosyst Environ 2014; 193:60-69..

Diversos estudos apontam a associação direta entre o consumo global de agrotóxicos e o uso de culturas geneticamente modificadas (GM) resistentes a herbicidas⁸8. Young BG. Changes in herbicide use patterns and production practices resulting from glyphosate-resistant crops. Weed Technol 2006; 20(2):301-307.^,99. Peshin R, Zhang W. Integrated Pest Management and Pesticide Use. In: Pimentel D, Peshin R, editors. Integrated Pest Management. Amsterdam: Springer; 2014. p. 1-46..

Nos Estados Unidos, Benbrook¹⁰10. Benbrook CM. Impacts of genetically engineered crops on pesticide use in the U.S. – the first sixteen years. Env Sci Eur 2012; 24:24. revelou que entre 1996 e 2011, o uso de culturas GM levou a um aumento de 183.000 toneladas de agrotóxicos, o equivalente a 7% do total de agrotóxicos utilizados em todas as culturas. Entre 1995 e 2002, o uso do herbicida glifosato na produção de soja aumentou de 2.500 para 30.000 toneladas por ano⁸8. Young BG. Changes in herbicide use patterns and production practices resulting from glyphosate-resistant crops. Weed Technol 2006; 20(2):301-307.. Durante o processo de liberação de culturas GM resistentes ao herbicida 2,4-D, estimou-se que haveria um aumento de 3 a 7 vezes no consumo deste agrotóxico¹¹11. United States Department of Agriculture (USDA). Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS). Dow AgroSciences Petitions (09-233-01p, 09-349-01p, and 11-234-01p) for Determinations of Nonregulated Status for 2,4-D-Resistant Corn and Soybean Varieties—Draft Environmental Impact Statement. Washington: USDA/APHIS; 2013. [cited 2016 Jun 6]. Available from: https://www.aphis.usda.gov/brs/aphisdocs/24d_deis.pdf
https://www.aphis.usda.gov/brs/aphisdocs... .

Inicialmente, as culturas GM foram introduzidas no Brasil de forma ilegal, no final da década de 1990, sendo autorizada sua comercialização somente em 2003¹²12. Brasil. Lei nº 10.688, de 13 de junho de 2003. Estabelece normas para a comercialização da produção de soja da safra de 2003 e dá outras providências. Diário Oficial da União 2003; 16 jun.. Cinco tipos de culturas GM estão autorizadas, mas somente três estão efetivamente em uso: soja, milho e algodão. Embora a manipulação genética possa ter aplicações mais amplas, como o desenvolvimento de medicamentos e alimentos biofortificados, as culturas GM em uso no Brasil atualmente, são basicamente de três tipos: resistentes a herbicidas, resistentes a insetos, ou ambos¹³13. Acosta O, Chaparro A. Genetically modified food crops and public health. Acta bio Colomb 2008; 3:13.^,1414. National Research Council (NRC). Impact of Genetically Engineered Crops on Farm Sustainability in the United States. Washington: The National Academic Press; 2010.. Em 2014, quando as vendas de agrotóxicos foram mais elevadas, as áreas cultivadas com culturas GM alcançaram 42,2 milhões de hectares, um aumento de 1306,67% comparado aos 3 milhões de hectares registrados em 2003¹⁵15. International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Aplications (ISAAA). Global status of Commercialized biotech/GM Crops. 2014. [cited 2016 Jun 6]. Available from: http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/44/executivesummary/default.asp
http://www.isaaa.org/resources/publicati... .

Nesse cenário, este artigo tem como objetivo identificar e caracterizar mudanças nos padrões de uso de agrotóxicos e herbicidas após a adoção de culturas GM no Brasil.

A ênfase na cultura de soja, a principal commodity produzida no país, justifica-se por se tratar de 90% transgênica de acordo com o ISAAA¹⁵15. International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Aplications (ISAAA). Global status of Commercialized biotech/GM Crops. 2014. [cited 2016 Jun 6]. Available from: http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/44/executivesummary/default.asp
http://www.isaaa.org/resources/publicati... . O estudo abrangeu o período de 2000 a 2012, que corresponde aos dados estatísticos de consumo de agrotóxicos mais recentes fornecidos pela publicação Indicadores de Desenvolvimento Sustentável do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE)¹⁶16. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Indicadores de Desenvolvimento Sustentável Brasil 2015. Rio de Janeiro: IBGE; 2015. [cited 2016 Jun 6]. Available from: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/recursosnaturais/ids/default_2015.shtm
http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/... . Esse recorte no tempo compreende o período antes e após a adoção de soja milho e algodão GM, permitindo a análise do impacto da adoção das culturas GM sobre a demanda de agrotóxicos.

Métodos

Este estudo consiste de uma pesquisa documental com base no levantamento e na análise de dados secundários sob a abordagem da epidemiologia crítica¹⁷17. GIL AC. Métodos e técnicas de pesquisa social. 6ª ed. São Paulo: Atlas; 2008.^,1818. Breilh J. Epidemiologia Crítica; ciência emancipatória e interculturalidade. Rio de Janeiro: Editora Fiocruz; 2006.. O trabalho foi desenvolvido através da sistematização, tabulação e tratamento estatístico de dados agronômicos e demográficos do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Defesa Vegetal (SINDIVEG) e IBGE.

Inicialmente calculou-se o crescimento acumulado (∆) e a taxa de crescimento anual composto (TCAC) dos indicadores selecionados para esse estudo: uso total de agrotóxicos, uso de agrotóxicos per capita, uso de agrotóxicos ou herbicidas por unidade de área, uso de agrotóxicos ou de herbicidas por cultura, produtividade por hectare e crescimento populacional no mesmo período. ∆ e TCAC foram calculados como descrito abaixo:

• (1) ∆ = (V_f / V_i) -1 e

• (2) TCAC = (V_f / V_i) ^1/T-1,

onde V_f e V_i representam, respectivamente, os valores finais e iniciais do período analisado e T a diferença em anos entre os valores finais e iniciais.

Em seguida foi realizada a análise de correlação linear entre uso anual de agrotóxicos ou uso de herbicidas por área e produtividade de cada cultura GM (soja, milho e algodão) no período de 2000 a 2012. O coeficiente de correlação de Pearson (r) foi utilizado para determinar a correlação entre as variáveis: uso de agrotóxicos por área (variável independente) e produtividade (variável dependente). O coeficiente de determinação (R²) foi utilizado para determinar a proporção de variação na produtividade esperada a partir do uso de agrotóxicos por área.

Por fim, análises mais específicas foram realizadas, como mudanças no padrão de uso de herbicida e ganhos de produtividade, voltadas para a cultura de soja. Isso porque a soja GM resistente a herbicida foi a primeira cultura transgênica oficialmente introduzida no Brasil em 2003.

Resultados e Discussão

Durante o período investigado, a quantidade (t) de produtos agrotóxicos formulados usados no Brasil aumentou mais de 2 vezes. A Tabela 1 mostra que o crescimento acumulado (∆) do uso de agrotóxicos foi mais que 3 vezes maior que o aumento de produtividade e mais de 10 vezes maior que o crescimento populacional para o mesmo período. Anualmente, o uso de agrotóxicos per capita aumentou 7%, enquanto a produtividade aumentou apenas 3,5%.

A Tabela 2 apresenta os dados para as culturas de soja, milho e algodão no Brasil para o período analisado. Houve um aumento de mais de 3 vezes no uso de agrotóxicos na cultura de soja ao longo do período analisado (Tabela 2), enquanto o aumento total no uso de agrotóxicos aumentou 1,6 vezes (Tabela 1). Ademais, o coeficiente de determinação (R²) calculado para o uso de agrotóxicos e produtividade da soja foi 22,73% (Tabela 2) e para uso de herbicidas e produtividade, ambos para soja, foi de 17,82% (Figura 1). A Figura 2 mostra um repentino aumento no uso de herbicidas para a cultura de soja no ano 2003, quando a variedade GM foi autorizada no Brasil. O uso de herbicidas em milho e algodão também aumentou, mas de forma menos pronunciada.

A Figura 3 destaca o uso de herbicida por área (kg/ha) e a produção de soja (kg) por kg de herbicida usado. Entre 2000 e 2002, o uso de herbicida por área diminuiu 9%, e a produção de soja por kg de herbicida usado aumentou 18%. No entanto, a partir de 2003 até 2012 o uso de herbicidas por unidade de área cresceu 64%, enquanto que a produtividade da soja por kg de herbicida usado diminuiu 43%. Essa realidade demonstra que, para cada tonelada de herbicida utilizada na cultura de soja a partir de 2003 (com a liberação da soja transgênica), observou-se uma redução de 16,79 toneladas na produção de soja (Figura 3).

O crescimento acumulado do uso total de agrotóxicos no Brasil foi maior que a produtividade agrícola geral entre 2000 e 2012. Os dados mostram um aumento de 3,2 pontos percentuais (pp) no uso de agrotóxicos e de 1,78 pp no uso de agrotóxicos por área, mas apenas 1pp de aumento na produtividade no mesmo período (Tabela 1). O crescimento no uso de agrotóxicos observado não foi acompanhado pelo aumento na área cultivada ou pelo crescimento da população brasileira na mesma proporção. Esses achados contradizem alguns estudos¹⁵15. International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Aplications (ISAAA). Global status of Commercialized biotech/GM Crops. 2014. [cited 2016 Jun 6]. Available from: http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/44/executivesummary/default.asp
http://www.isaaa.org/resources/publicati... ^,1919. Huang J, Hu R, Rozelle S, Pray C. Insect-Resistant GM Rice in Farmers’ Fields: Assessing Productivity and Health Effects in China. Science 2005; 308(5722):688-690. que previam que a introdução de culturas GM reduziria o uso de agrotóxicos.

Uma análise mais detalhada do indicador uso de agrotóxicos por cultura mostrou que somente três, soja, milho e algodão, concentraram 65% do total de agrotóxico utilizado, enquanto a soja, predominante entre as GM, contribuiu para 71% desse volume.

É possível observar ainda que a soja apresenta o maior aumento no uso de agrotóxicos por área cultivada e o menor ganho em produtividade (Tabela 2). O indicador uso de agrotóxicos por área indica que o aumento de 1 pp na produtividade de soja demandou o aumento de 13 pp no uso de agrotóxicos, enquanto que para as culturas de milho e algodão, a proporção foi de aproximadamente 1:1 (Tabela 2). Esses dados sugerem que a modificação genética na cultura de soja não está associada ao crescimento na produtividade, além de contribuir para o aumento no uso de agrotóxicos.

Uma explicação para esses resultados é que a maioria das culturas GM não foi desenvolvida para aumentar a produtividade ou a adaptação edafoclimática, mas para serem resistentes aos herbicidas. Outros estudos demonstraram que alterações nos padrões de uso de herbicida, como o aumento de glifosato (kg/ha) usado, estava associado à adoção da soja GM¹⁴14. National Research Council (NRC). Impact of Genetically Engineered Crops on Farm Sustainability in the United States. Washington: The National Academic Press; 2010.^,2020. United States Department of Agriculture (USDA). National Agriculture Statistics Service (NASS). Agricultural Chemical Use Database. Washington: USDA-NASS; 2008. [cited 2016 Jun 6]. Available from: www.pestmanagement.info/nass
www.pestmanagement.info/nass... ^,2121. Johnson WG, Davis VM, Kruger GR, Weller SC. Influence of glyphosate-resistant cropping systems on weed species shifts and glyphosate-resistant weed populations. Europe J Agron 2009; 31(3):162-172.. Um estudo realizado nos Estados Unidos entre 1990 e 2002 também mostrou um aumento no uso de glifosato quando a soja GM foi autorizada no país (1996)⁸8. Young BG. Changes in herbicide use patterns and production practices resulting from glyphosate-resistant crops. Weed Technol 2006; 20(2):301-307.. Essas mudanças não foram observadas para as culturas de milho e algodão, possivelmente pelo fato das variantes GM dessas culturas terem sido comercializadas nos Estados Unidos no final do período investigado, assim como mostrado no presente estudo.

Diversos fatores associados ao cultivo das culturas GM resistentes a herbicidas podem contribuir para o aumento do uso de agrotóxicos e perdas na produtividade, tais como vulnerabilidade biológica, resistência de plantas daninhas, diminuição da fertilidade do solo¹⁴14. National Research Council (NRC). Impact of Genetically Engineered Crops on Farm Sustainability in the United States. Washington: The National Academic Press; 2010.^,2121. Johnson WG, Davis VM, Kruger GR, Weller SC. Influence of glyphosate-resistant cropping systems on weed species shifts and glyphosate-resistant weed populations. Europe J Agron 2009; 31(3):162-172.

22. Cerdeira AL, Gazziero DL, Duke SO, Matallo MB. Agricultural impacts of glyphosate-resistant soybean cultivation in South America. J Agric FoodChem 2011; 59(11):799-807.

23. Shaner DL, Lindenmeyer RB, Ostlie MH. What have the mechanisms of resistance to glyphosate taught us? PestManag. Sci 2012; 68(1):3-9.

24. Service RF. When weed killers stop killing. Science 2013. 341: 1329.

25. Ismail B, Kader A, Omar O. Effects of Glyphosate on Cellulose Decomposition in Two Soils. Folia Microbiol 1995; 40(5):499-502.

26. King C, Purcell L, Vories E. Plant growth and nitrogenase activity of glyphosate-tolerant soybean in response to foliar glyphosate applications. Agronomy Journal 2001; 93(1):179-186.

27. Zablotowicz R, Reddy K. Nitrogenase activity, nitrogen content, and yield responses to glyphosate in glyphosate-resistant soybean. Crop Prot 2007; 26(3):370-376.

28. Kremer R, Means N. Glyphosate and glyphosate-resistant crop interactions with rhizosphere microorganisms. Eur J Agronomy 2009; 31(3):153-161.

29. Zobiole L, Oliveira R, Visentainer J, Kremer R, Bellaloui N, Yamada T. Glyphosate affects seed composition in glyphosate-resistant soybean. J. Agric. Food Chem 2010; 58(7):4517-4522.^-3030. Zobiole L, Kremer R, Oliveira R, Constantin J. Glyphosate affects microorganisms in rhizospheres of glyphosate-resistant soybeans. Journal App. Microb. 2011; 110(1):118-127..

Algumas abordagens alternativas também vêm sendo consideradas, como aumento do uso de diferentes herbicidas e o desenvolvimento de culturas resistentes a outros herbicidas³¹31. Hungria M, Nakatani AS, Souza RA, Sei FB, Oliveira Chueire LM de, Arias CA. Impact of the ahas transgene for herbicides resistance on biological nitrogen fixation and yield of soybean. Transgenic Res 2015; 24(1):155-165.^,3232. Pandolfo CE, Presotto A, Carbonell FT, Ureta S, Poverene M, Cantamutto M. Transgenic glyphosate-resistant oilseed rape (Brassica napus) as an invasive weed in Argentina: detection, characterization, and control alternatives. Environ Sci Pollut Res Int 2016; 23(23):24081-24091.. Entretanto, essas alternativas também se mostram preocupantes por conta dos graves efeitos tóxicos para seres humanos e o meio ambiente que podem ser causados por misturas de diferentes herbicidas³³33. Braun JM, Gennings C, Hauser R, Webster TF. What Can Epidemiological Studies Tell Us about the Impact of Chemical Mixtures on Human Health? Environ Health Perspect 2016; 124(1):A6-9.^,3434. Carlin DJ, Rider CV, Woychik R, Birnbaum LS. Unraveling the health effects of environmental mixtures: an NIEHS priority. Environ Health Perspect 2013; 121:A6-8.. É digno de nota que os dois herbicidas mais usados no Brasil²2. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Indicadores de Desenvolvimento Sustentável Brasil 2015. Rio de Janeiro: IBGE; 2015. [cited 2016 Jun 6]. Available from: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/recursosnaturais/ids/default_2015.shtm
http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/... – glifosato e 2,4-D – foram recentemente classificados como provável e possível carcinógeno, respectivamente, pela Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC).

Os resultados obtidos no presente estudo estão em concordância com os de pesquisas similares realizados nos Estados Unidos, Argentina e outros países⁹9. Peshin R, Zhang W. Integrated Pest Management and Pesticide Use. In: Pimentel D, Peshin R, editors. Integrated Pest Management. Amsterdam: Springer; 2014. p. 1-46.^,1010. Benbrook CM. Impacts of genetically engineered crops on pesticide use in the U.S. – the first sixteen years. Env Sci Eur 2012; 24:24.^,3535. Pengue W. Transgenic Crops in Argentina: The Ecological and Social Debt. Bull. Sci. Technol Soc 2005; 25(4):314-322.^,3636. Landrigan PJ, Benbrook C. GMOs, Herbicides, and Public Health. N Engl J Med 2015; 373(8):693-695.. Os achados de todos esses estudos sugerem fortemente que a adoção de culturas GM aumentou o uso de agrotóxicos, especialmente herbicidas aplicados na soja, como demonstrado na presente pesquisa sobre o Brasil. Estudos ecológicos realizados no Brasil mostraram a correlação entre o cultivo de soja (toneladas) e a mortalidade por câncer de próstata, e uso de agrotóxicos associados a distúrbios endócrinos³⁷37. Koifman K, Koifman RJ, Meyer A. Human reproductive system disturbances and pesticide exposure in Brazil. Cad Saude Publica 2002; 18(2):435-445.^,3838. Silva JFS, Silva AMC, Lima-Luz L, Aydos RD, Mattos IE. Correlação entre produção agrícola, variáveis clínicas-demográfcas e câncer de próstata: um estudo ecológico. Cien Saude Colet 2015; 20(9):2805-2812.. Como vem sendo abordado em outras publicações, dados de uso de agrotóxicos e culturas GM podem ser utilizados como indicadores de exposição humana e ambiental a graves danos e deveriam subsidiar iniciativas públicas de prevenção e mitigação³⁹39. Pignati W, Oliveira NP, Silva AMC. Vigilância aos agrotóxicos: quantificação do uso e previsão de impactos na saúde-trabalho-ambiente para os municípios brasileiros. Cien Saude Colet 2014; 19(12):4669-4678..

Este estudo sugere que culturas GM contribuíram para o aumento do uso de agrotóxicos no Brasil e, consequentemente, da exposição humana e ambiental a essas substâncias químicas potencialmente perigosas. Portanto, o aumento no uso de agrotóxicos também deve ser levado em conta durante o processo de autorização de culturas GM. Como demonstrado, o uso de agrotóxicos na produção de soja aumentou no período analisado, especialmente após a introdução de sementes GM em 2003. O uso de agrotóxicos por área também aumentou significativamente, indicando uma possível dependência química dessas culturas e descartando a hipótese que culturas GM reduziriam o consumo. Outro aspecto relevante para a soja é que esse aumento não contribuiu positivamente para um aumento na produtividade média. É digno de nota ainda que os dados sobre o uso de agrotóxicos podem servir como indicadores para dar suporte a ações de vigilância como monitoramento de seus resíduos em solo, água e alimentos e aprimorar medidas de diagnóstico e tratamento das intoxicações.

Agradecimentos

A Mathew English (Universidade de Bonn) pela versão em inglês e Antônio da Silva Matos (Observatório Saúde do Campo, Floresta e Águas) e João Paulo Matos Pessoa (Universidade Federal do Ceará) pelo suporte e organização dos dados.

Referências bibliográficas

Datas de Publicação

Histórico