The Wheat Field That Could Change the World | Guntur V. Subbarao | TED

Tradutor: Raissa Mendes Revisor: Custodio Marcelino

What you see over there is

O que vemos ali é uma plantação de trigo moderna top de linha,

elite modern-day wheat lines

that have a special ability to produce

que tem a habilidade especial de produzir

large amounts of antibiotics

grandes quantidades de antibióticos

from the root systems.

em seu sistema radicular.

You may be wondering,

Vocês podem estar se perguntando:

why do we need antibiotics from the wheat root systems?

por que precisamos de antibióticos gerados nos sistemas radiculares do trigo?

You only take antibiotics when you are sick, isn't it?

Afinal, tomamos antibióticos só quando estamos doentes, certo?

The agricultural systems,

Os sistemas agrícolas modernos se tornaram

the modern farming systems have become

increasingly sick lately.

ultimamente cada vez mais doentes.

They are so sick that nearly 70 percent of the nitrogen fertilizers

Tão doentes que quase 70% dos fertilizantes nitrogenados

that are being applied to farmlands

usados em terras agrícolas estão vazando.

are being leaked out.

They're leaking nitrogen uncontrollably.

Eles estão vazando nitrogênio descontroladamente.

If you look at the nitrogen fertilizer consumption

Se olharmos o consumo de fertilizantes nitrogenados

from the beginning of the Green Revolution,

desde o início da Revolução Verde,

it has grown nearly 30 fold.

vamos ver que ele cresceu quase 30 vezes.

From five million metric tons

Passou de 5 milhões de toneladas

at the beginning of the Green Revolution,

no começo da Revolução Verde

to 150 million metric tons,

para os 150 milhões de toneladas

what we are currently using.

usados atualmente.

A 30-fold increase in nitrogen fertilizer consumption

Um aumento de 30 vezes no consumo de fertilizantes nitrogenados

has resulted in a four-fold increase in global food grain production.

quadruplicou a produção mundial de grãos alimentícios.

Of course, we all know

Todos sabemos, obviamente,

that the Green Revolution has transformed the global food grain production,

que a Revolução Verde transformou a produção mundial de grãos alimentícios,

saved us from famine,

nos salvou da fome,

food scarcities,

da escassez de alimentos,

and provided the global food security.

e proporcionou segurança alimentar global.

But you have to ask yourself.

Mas temos de nos perguntar:

A 30-fold increase in nitrogen fertilizer consumption

um aumento de 30 vezes no consumo de fertilizantes nitrogenados

is supporting only four-fold increase in food grain production.

está proporcionando só a quadruplicação na produção de grãos alimentícios.

What's happening?

O que está acontecendo?

When you apply nitrogen fertilizers,

Quando aplicamos fertilizantes nitrogenados,

it is mostly in ammonium form.

normalmente é na forma de amônia.

Ammonium form binds the soil, doesn't move.

Na forma de amônia, ele se fixa ao solo e não se move,

Doesn't create any harmful nitrogen byproducts.

não cria nenhum subproduto nitrogenado danoso.

There's no problem with ammonium nitrogen.

o nitrogênio amoniacal não causa problemas.

But there is a little bacteria, lives in the soil,

No entanto, algumas bactérias que vivem no solo

that started eating away this fertilizer, nitrogen ammonium,

começaram a comer esse fertilizante, o nitrogênio amoniacal,

and spitting it out into nitrate.

e a cuspi-lo em forma de nitrato.

And also it's making many other

E isso também está gerando muitos outros

harmful nitrogen byproducts.

subprodutos nocivos do nitrogênio.

The problem with the nitrates is,

O problema com os nitratos

though many plants can use nitrates as a nitrogen source,

é que, embora muitas plantas possam usar o nitrato como fonte de nitrogênio,

but nitrogen cannot bind to the soil.

o nitrogênio não consegue se fixar no solo.

It washes out.

Ele escorre.

If you have rain, if you have irrigation,

Se chover ou se houver irrigação,

it washes out from the farmlands.

ele é levado embora das terras agrícolas.

That is the problem.

Esse é o problema.

This little bacteria [that] used to be a small,

Essa pequena bactéria, que, no solo,

subdued microbial activity in the soil biological activity,

costumava ter uma atividade microbiana pequena e moderada,

has grown now into a monster.

se tornou um monstro.

It's consuming nearly 95 to 99 percent of the fertilizer nitrogen

Está consumindo quase 95 a 99% do nitrogênio dos fertilizantes

and splitting it out into nitrates.

e cuspindo-o em forma de nitrato.

We should be asking,

Deveríamos estar perguntando: estamos fertilizando nossas plantações,

are we fertilizing our crops,

or are we fertilizing this little bacteria

ou estamos fertilizando essa pequena bactéria,

which we have helped to grow into a big monster?

que ajudamos a se transformar num enorme monstro?

This is what happens when the nitrogen moves into water streams,

O que ocorre é que, quando o nitrogênio é levado para cursos d’água,

pollutes lakes,

ele polui lagos,

triggers algal blooms

provoca floração de algas

and creates another Green Revolution.

e cria outra Revolução Verde.

If you don't keep the nitrogen in farmlands,

Se não mantivermos o nitrogênio nas terras agrícolas,

if you allow it to move into the water bodies,

se permitirmos que ele escorra para os corpos d’água,

to the larger ecosystem,

para o ecossistema maior,

it creates another Green Revolution in a ecologically destructive way.

ele cria outra Revolução Verde de um modo ecologicamente destrutivo.

If you look at the soil,

Se observarmos o solo,

it's a living biological system.

vamos ver que é um sistema biológico vivo,

An invisible microbial world.

um mundo microbiano invisível.

There's a large microbial universe operating in these soil systems.

Há um grande universo microbiano operando nesses sistemas de solo.

They are involved in numerous functions,

Eles estão envolvidos em inúmeras funções,

breaking down everything into individual components,

quebrando tudo em componentes individuais,

nourishing our crops to grow and produce food.

nutrindo nossas colheitas, para que cresçam e produzam alimentos.

It's so complex.

É tão complexo.

It's much, much bigger than the ecosystem that we know,

É muito, muito maior do que o ecossistema que conhecemos,

the ecosystem above the ground that we know.

do ecossistema na superfície do solo que conhecemos.

It's much more complex.

É muito mais complexo.

Just to give you an example,

Só para dar um exemplo,

a gram of soil would have about 10 billion microbial cells.

um grama de solo teria cerca de 10 bilhões de células microbianas --

Ten billion microbes in a gram of soil, doing various functions.

10 bilhões de micróbios num grama de solo, fazendo várias funções.

It's much larger than the entire human population,

É muito maior do que toda população humana que vemos na Terra.

what you see on Earth.

This microbial universe is affected,

Esse universo microbiano tem sido afetado,

affected so severely,

severamente afetado,

from the last seven decades of the Green Revolution.

desde as últimas sete décadas da Revolução Verde.

Particularly,

Particularmente,

the infusion of large amounts of nitrogen fertilizers

a infusão de grandes quantidades de fertilizantes nitrogenados

caused disruption to this microbial activity

perturbou essa atividade microbiana

and changed the population dynamics.

e mudou a dinâmica populacional.

As I said, what used to be a small,

Como eu disse, o que costumava ser

uma atividade microbiana pequena e insignificante no solo

insignificant microbial activity in the soil

has grown into a monstrous proportion,

tomou proporções monstruosas,

sucking up all the fertilizer nitrogen [that] we are applying.

sugando todo o nitrogênio do fertilizante que estamos aplicando.

Nature has evolved many solutions

A natureza desenvolveu muitas soluções

to some of the problems we are facing in agriculture

para alguns dos problemas que enfrentamos na agricultura

and some of the problems we are going to create

e alguns dos problemas que vamos criar e enfrentar no futuro.

and face in the future.

What you see over there is a Brachiaria tropical pasture grass.

O que vemos aqui é um capim Brachiaria de pastagem tropical.

It grows extensively in South America.

Ele cresce abundantemente na América do Sul.

It has a unique ability.

Ele possui uma habilidade singular:

It produces large amounts of antibiotics from the root systems.

produz grandes quantidades de antibióticos nos sistemas radiculares.

These antibiotics are specifically directed to this little bacteria,

Esses antibióticos são especificamente dirigidos a essa pequena bactéria,

we say the nitrifying bacteria.

que chamamos de bactérias nitrificantes.

Because of that, it tightly controls

Devido a isso, há um controle rígido

this nitrifying bacteria function in the soil.

da função dessa bactéria nitrificante no solo.

It doesn't allow it to function.

Ele não permite que funcione.

It doesn't kill that bacteria,

Esse capim não mata essa bactéria, mas evita que ela funcione,

but it doesn’t allow it to function,

just [keeps] them in a kind of coma state.

mantendo-a numa espécie de estado de coma.

Because of that,

Por causa disso,

you don't see any kind of nitrate formation

não vemos nenhum tipo de formação de nitrato

in these tropical pastures.

nessas pastagens tropicais,

In particular, this tropical pasture grass.

em especial, com esse capim tropical.

And also, you don’t see any nitrogen gas emitted from these pastures.

E não vemos nenhum gás nitrogênio emitido por essas pastagens.

No nitrous oxide is emitted from these pastures

Nenhum óxido nitroso é emitido desses pastos,

because it controls these bacteria so tightly

porque ele controla essas bactérias tão firmemente,

by producing large amounts of antibiotics from the root systems.

produzindo grandes quantidades de antibióticos nos sistemas radiculares.

The question is,

A questão é:

how do we bring this kind of ability into our crop lands?

como trazer essa habilidade para nossas lavouras?

Most of our food production comes from four crops:

Nossa maior produção de alimentos vem de quatro culturas:

Wheat, maize, rice and sorghum.

trigo, milho, arroz e sorgo.

These are the four crop that provide the global food security.

São as quatro culturas que proporcionam a segurança alimentar global.

Almost 80 to 90 percent of the food grains are produced from these four crops.

Quase 80 a 90% dos grãos são produzidos a partir dessas quatro culturas.

And also ... more than 90 percent

E também, essas quatro culturas, consomem

mais de 90% de todo o fertilizante nitrogenado produzido industrialmente,

of the entire nitrogen fertilizer produced industrially

goes to these four production systems.

que vai para esses 4 sistemas produtivos.

These food crops, the staple crops,

Essas culturas alimentares, culturas básicas,

don't have much ability.

não têm muita habilidade.

That's the reason they are leaking.

Essa é a razão pela qual estão vazando.

So, if you look at this, you see the wild wheat.

Então, se olharmos aqui, vemos trigo selvagem.

It has the ability to produce 20 to 30 times antibiotics

Ele tem a habilidade de produzir 20 a 30 vezes antibióticos

from the root systems.

dos sistemas radiculares.

Our group has worked for the last 15 years

Nosso grupo trabalhou nos últimos 15 anos

to try and locate the genomic region

para tentar localizar a região genômica

responsible for producing these antibiotics

responsável por produzir tais antibióticos

and transfer to the cultivated wheat.

e transferir-los para o trigo cultivado.

We have done it.

Conseguimos fazer.

You see that the orange,

Vocês veem aqui que a cor laranja

orange is here part of the chromosome that is coming from the wild wheat,

é parte do cromossomo que vem do trigo selvagem,

which is coding the antibiotics.

que está codificando os antibióticos.

We have got that integrated to the wheat genome

Integramos isso ao genoma do trigo

without disrupting the elite [agronomic] architecture of the wheat system,

sem perturbar a arquitetura agronômica do sistema de trigo,

and also without disrupting the yield potential

e também sem atrapalhar o potencial de rendimento

and without interfering with the bread-making quality of the wheat.

e sem interferir na qualidade panificável do trigo.

This new category of wheats we call BNI-wheats,

Chamamos essa nova categoria de trigo BNI,

the wheats that can produce large amounts of antibiotics

trigo que pode produzir grandes quantidades de antibióticos

from the root systems

nos sistemas radiculares, para controlar essa bactéria,

to control this bacteria

so that they can control the nitrate production in the root systems.

para que elas possam controlar a produção de nitrato nos sistemas radiculares.

Because of this,

Devido a isso, o fertilizante nitrogenado, seja lá o que estivermos aplicando,

the nitrogen fertilizer, whatever we are applying,

would stay in the [root-zone], doesn’t leak.

ficaria na zona da raiz, e não vazaria.

Look at the the BNI wheats, well, it looks quite healthy and green.

Olhando para trigos BNI, eles parecem saudáveis e verdes.

You see the right side,

Aqui do lado direito,

that is the current modern wheats,

são os atuais trigos modernos,

which leaks out all the nitrogen, whatever we have applied.

que vazam todo o nitrogênio, o que quer que tenhamos aplicado.

Both the plants were applied the same amount of nitrogen

Ambas as plantas receberam a mesma quantidade de nitrogênio

at exactly the same time.

exatamente ao mesmo tempo.

In one case, it leaked out.

Em um caso, vazou.

In the other case, it remained in the farmland.

No outro caso, permaneceu na terra.

These are the BNI wheats.

Estes são trigos BNI.

These are the next generation wheats under development.

Eles são a próxima geração de trigo em desenvolvimento.

So in a few years from now,

Assim, daqui a alguns anos,

they will be available to the farmers.

estarão disponíveis para os agricultores.

So our hope is, in the next 10 years,

Então, nossa esperança é que, nos próximos dez anos,

most of the wheats that are grown in different parts of the world

a maioria dos trigos cultivados em diversas partes do mundo

would have this kind of ability

teria esse tipo de habilidade

so that the nitrogen leakage can be stopped

de evitar o vazamento de nitrogênio

by infusing these large amounts of antibiotics

com a infusão dessas grandes quantidades de antibióticos

from the root systems.

dos sistemas radiculares.

That’s what is going to control --

Isso é o que vai controlar,

that’s what is going to reduce the amount of nitrogen fertilizer in future ...

é isso o que vai reduzir a quantidade de fertilizantes nitrogenados no futuro

in wheat root systems.

em sistemas radiculares de trigo.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)