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EDUCAÇÃO: Tabela periódica faz 150 anos; conheça algumas curiosidades

Folha de São Paulo, via Acrenoticias.com - Da Amazônia para o Mundo!

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Em 1869, o químico russo Dmitri Mendeleev apresentou a 1ª versão da tabela, organizando os elementos então conhecidos numa forma bem próxima da atual.

Gabriel Alves

Há 150 anos, quando pouco mais de 60 elementos químicos eram conhecidos, o químico russo Dmitri Mendeleev, professor da Universidade de São Petersburgo, apresentou ao mundo a primeira versão de um dos maiores ícones da ciência moderna: a tabela periódica.

Àquela altura, a alquimia, uma espécie de ancestral mística da química, já havia ficado pra trás, e o conhecimento científico se acumulava rapidamente. Poucos, porém, se dedicavam a sistematizar o que já havia sido descoberto. 

No fim do século 18, Lavoisier e outros cientistas já separavam os elementos em grupos como metais e gases, mas ainda se sabia pouco sobre suas propriedades químicas —como os elementos interagem uns com os outros e também a presença de características semelhantes em diferentes elementos.

O que Mendeleev fez foi criar um sistema que, além de catalogar os elementos, permitiu a previsão de propriedades como densidade, reatividade e estabilidade por causa da organização deles, como explica Henrique Toma, professor titular de química da USP, entusiasta de tudo que envolve a tabela periódica e colecionador de elementos químicos, exibidos em um grande mostruário em forma de tabela periódica no Instituto de Química da universidade.

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Personagens dos livros de “Game of Thrones” em forma de tabela periódica.

Pela sequência proposta por Mendeleev, os elementos que estão um ao lado do outro na linha horizontal têm propriedades químicas que se repetem de tempos em tempos, a tal periodicidade. E os elementos com características semelhantes ficam na mesma coluna, ou grupo.

Um dos grupos mais famosos é o dos metais alcalinos, o primeiro da tabela e lembrado até por quem saiu da escola faz tempo graças à frase Hoje Li Na Kama Robinson Crusoé em Francês —um jeito de decorar a ordem de lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio. O hidrogênio não é um metal, mas fica logo ali acima e entrou na brincadeira. 

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Personagens do livro “O Senhor dos Anéis” em forma de tabela periódica.

Todos os metais alcalinos compartilham características como a formação de sais com os elementos da família dos halogênios e a alta reatividade de suas formas metálicas puras na água, que podem causar intensas explosões graças à formação de gás hidrogênio (H2).

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Tabela periódica de molhos em episódio dos Simpsons.

Em 1869, fazia poucas décadas que o sódio (Na), o potássio (K) e o magnésio (Mg) haviam sido isolados em suas formas metálicas pelo britânico Humphry Davy. Para isolar o sódio, ele esquentou e derreteu soda cáustica (NaOH) com o auxílio de uma corrente elétrica, técnica conhecida como eletrólise.

Essa é só uma das maneiras de separar elementos químicos que muitas vezes só aparecem na natureza conjugados a outros átomos, como óxidos, sais e minerais —basicamente, terra e pedras.

Outro jeito de identificar elementos é promover reações com ácidos, capazes de corroer materiais e liberar gases, queimá-los e analisar a cor da chama, além de esquentar, fundir e separar elementos —técnicas aprendidas e refinadas desde a Idade do Bronze, milênios antes de 1869. 

O primeiro elemento descoberto por um indivíduo provavelmente foi o fósforo (P), em 1669. O alquimista alemão Hennig Brand processou centenas de litros de urina em uma sucessão de etapas até obter poucos gramas do elemento. Duzentos anos depois, em 1869, já se sabia que carbono, silício e estanho apresentavam algumas propriedades químicas semelhantes, especialmente a forma como se ligam a outros elementos, como o oxigênio e o hidrogênio. 

Linha do tempo

  1. 1789 – Antoine Lavoisier (1743-1794)

    No século 18 nasceu a ciência que hoje conhecemos como química. Lavoisier catalogou os elementos por tipos como metais, não metais e gases

  2. 1869 – Dmitri Mendeleev (1834-1907)

    Foi quem apresentou uma forma mais inteligente de reunir os elementos, organizando os cerca de 60 conhecidos de acordo com sua massa e suas propriedades químicas — como reagem com outros elementos

  3. 1904 – William Ramsay (1852-1916)

    Ao longo das décadas seguintes, Mendeleev continuou aperfeiçoando sua tabela. Uma das mais importantes adições foi o grupo dos chamados gases nobres, como o hélio e o argônio, isolados pelo químico escocês William Ramsey e colaboradores

  4. 1925 – Henry Moseley (1887-1915)

    Antes de morrer na 1ª Guerra Mundial, aos 27 anos, Moseley estabeleceu com uma técnica chamada espectroscopia de raio X que a sequência de elementos químicos na tabela e suas propriedades tinham a ver com a carga de seus núcleos, e não exatamente com a massa

  5. 1955 – Glenn Seaborg (1912-1999)

    Ao longo do século 20, diversos elementos químicos foram descobertos (inclusive pela síntese de elementos não presentes na natureza). As descobertas do americano Glenn Seaborg e seu grupo permitiram que a tabela ganhasse seu formato atual, com as últimas linhas dos lantanídios e actinídios

Publicações em revistas especializadas e alguns congressos acadêmicos tentavam dar ordem ao conhecimento que se multiplicava, mas só em 1892 houve um encontro, realizado em Genebra, na Suíça, para lidar com a questão dos nomes dos elementos. A Iupac (União Internacional de Química Pura e Aplicada), responsável por reconhecer as descobertas e aprovar os nomes, só nasceria em 1919.

Visionário, Mendeleev pensava que elementos químicos, unidades formadora de compostos como sais, óxidos e ácidos, poderiam ser categorizados apenas pela massa atômica. Mesmo com conhecimento escasso, previu que alguns deles deveriam ser descobertos com determinados valores de massa —​um deles era acertadamente o germânio. 

A ideia era boa, mas não estava correta. O que define a maior parte das propriedades químicas de um elemento é a quantidade de prótons no núcleo de um átomo, conhecimento que só veio décadas depois. Mesmo assim, a tabela de Mendeleev, que foi sendo aperfeiçoada ao longo do tempo, já era muito próxima da que temos hoje, com os grupos químicos (colunas) apresentados praticamente da forma como conhecemos.

A partir do urânio (92), os elementos não foram descobertos por reações químicas ou decompondo substâncias por eletrólise, mas, sim, criados em laboratório a partir da colisão entre átomos e entre átomos e partículas subatômicas —as chamadas reações nucleares. 

Quem tem especial interesse nessa área são os físicos nucleares, mas são os químicos que estão sempre a postos para batizar e reconhecer elementos.

A desavença entre as sociedades de química (Iupac) e física (Iupap) teve auge no fim de 2015 e no início de 2016, quando a primeira anunciou sozinha o reconhecimento dos elementos 113, 115, 117 e 118, antes mesmo do aval do comitê formado por cientistas também da Iupap. 

É também a partir do urânio que os elementos criados começam a ser batizados com nomes inspirados em pessoas ou lugares: férmio (do físico italiano Enrico Fermi), mendelévio (do criador da tabela, Mendeleev), nobélio (do sueco Alfred Nobel, inventor da dinamite e idealizador do prêmio Nobel), rutherfórdio (do físico Ernest Rutherford), seabórgio (o primeiro a homenagear uma pessoa viva, o químico americano Glenn Seaborg), tennessínio (em homenagem ao estado do Tennessee) entre muitos outros.

Todos os elementos a partir do urânio são radioativos, e alguns, especialmente os mais pesados, são particularmente instáveis, decompondo-se em frações de segundo, o que torna muito difícil a identificação e a caracterização físico-química deles. 

Mesmo assim, nas últimas décadas, houve grande empenho em completar a sétima linha da tabela, em especial de grupos alemães, russos, americanos e japoneses. O feito se deu com a descoberta do oganessônio (elemento 118), em 2002, e seu reconhecimento formal em 2016. 

Agora os físicos nucleares miram nos elementos de número 119 em diante, mas obtê-los não será fácil. A meta é encontrar e caracterizar a chamada ilha de estabilidade desses elementos superpesados, ou seja, a combinação ideal de prótons e nêutrons em cada núcleo a fim de fazer elementos mais duráveis. 

150 anos da tabela periódica

Conheça cada um de seus 118 elementos.

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Talvez o mais famoso elemento do grupo das terras raras, o neodímio forma uma liga com ferro e com o boro que é, com larga vantagem, o ímã mais forte disponível, com aplicações em motores e em fones de ouvido.
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Resistente a altas temperaturas e barato, o tungstênio foi muito usado na lâmpada incandescente, mas tem outras funções: por ser denso, pode ser usado na indústria de armas para elaborar projéteis. O carbeto de tungstênio é muito usado para cortar metais.
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Apenas 0,71% do urânio do planeta é do tipo urânio-235 (com 92 prótons e 143 nêutrons); 99,28% é do tipo urânio-238 (com 92 prótons e 146 nêutrons). O utilizado para a bomba atômica é justamente o tipo mais raro; o metal radioativo já foi usado na fabricação de itens de cozinha do passado.

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Foi usado em lanternas, em bebidas supostamente fortificantes e até em pasta de dente. É um metal bastante abundante, tanto que os cientistas tentaram fazer reatores nucleares para usar tório em vez de urânio, sem sucesso.

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Um das formas como aparece na natureza é o fósforo branco: tóxico e capaz de pegar fogo espontaneamente, ele é usado em bombas. O fósforo vermelho, menos perigoso, aparece nas caixas de fósforos de segurança, de uso doméstico.

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A pouca disponibilidade do ouro no mundo explica seu preço elevado —tudo o que já foi minerado caberia em três piscinas olímpicas. Por não oxidar, ele mantém seu brilho eternamente, o que o torna muito útil em contatos elétricos.

 

Com esse conhecimento, além de um aprendizado importante sobre física quântica, pode ser descoberto algum meio de se obter energia nuclear de forma mais eficiente.

A partir do conhecimento atual, contudo, é difícil até mesmo definir o que seria estabilidade nesses casos —se esses elementos durariam dias, horas ou meros segundos. De todo modo, cientistas já caminham para o número 119 e além.

Apesar de hoje já se saber quase tudo com relação aos elementos químicos, na área de nanomateriais (estruturas com dimensões da ordem de nanômetros, ou milionésimos de milímetro) ainda há muito a ser explorado, diz o químico da USP Henrique Toma.

Esses materiais apresentam propriedades eletrônicas, mecânicas e ópticas (forma como interagem com a luz) bem diferentes dos elementos em suas apresentações usuais. Toma aposta que essa é a próxima fronteira da pesquisa ligada aos elementos químicos. 


Os grupos de cada cor

Hidrogênio
Diferentemente dos outros componentes da coluna, ele tem a forma de gás. Compõe a maior parte do Universo visível, e é a partir da energia que resta da transformação dele em hélio (He) no Sol que recebemos luz e calor na Terra

Metais alcalinos 
Tirando o hidrogênio, os elementos da primeira coluna —lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio— são os metais alcalinos que, em contato com a água, formam gás hidrogênio, altamente inflamável. São leves, brilhantes e moles

Metais alcalinos terrosos 
Nesta família estão berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário e rádio. Todos ocorrem na natureza. Esses metais tendem a ser prateados e também são relativamente moles e reagem com a água liberando hidrogênio (com exceção do berílio)

Elementos (ou metais) de transição 
O bloco central da tabela tem os famosos ferro, ouro, cobre, platina e titânio. Eles tendem a ser duros e sólidos (a exceção é o mercúrio, líquido à temperatura ambiente); muitos deles fazem parte da indústria siderúrgica

Terras raras
As duas últimas linhas são dos elementos conhecidos como terras raras. Os actinídios, que abrangem urânio e plutônio, são radioativos. Entre os lantanídios está o neodímio, elemento a partir do qual são feitos poderosos imãs

Metais ordinários
Ocupando um “triângulo” na tabela periódica e com elementos como alumínio, estanho e chumbo, esses metais são moles ou quebradiços e são facilmente fundidos. 

Metaloides
Elementos dessa “diagonal” estão numa área cinzenta entre os metais e os não metais. Têm aparência metálica, mas não conduzem bem a eletricidade. São quebradiços e hoje são usados em lentes e em semicondutores.

Não metais
Carbono, nitrogênio, oxigênio, fósforo, enxofre e selênio—, assim como os das duas colunas seguintes —funcionam como isolantes térmicos e elétricos. Tendem a ser reativos e, desses seis, apenas o oxigênio é gasoso à temperatura ambiente

Halogênios
Flúor, cloro, bromo, iodo e astato também são não metais, mas têm características especialmente reativas e formam sais com outros elementos (como o sódio, que forma o NaCl, o sal de cozinha).

Gases nobres
Hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio, radônio —são pouco reativos, o que permite que sejam usados para criar ambientes inertes, que protegem outras substâncias.

Acreanidades

‘Dias no Aterro’ emociona e lota Galeria de Arte do Sesc Centro

Assessoria, via Acrenoticias.com - Da Amazônia para o Mundo!

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A abertura da exposição fotográfica Dias no Aterro foi um sucesso de público, cerca 100 pessoas visitaram a instalação na quinta-feira, 5, Dia da Amazônia, na Galeria de Arte do Sesc Centro. Entre os visitantes estiveram presentes, além da população em geral, catadores e artistas acreanos.

O Diretor Presidente da Fundação de Cultura, Esporte e Lazer Garibaldi Brasil (FGB) Sérgio de Carvalho; o artista visual Claudiney Alves, da Casa Masemba; a proprietária do Sucatão Rio Branco Karina de Souza e Nardia Tayna, representando o Sesc, também marcaram presença no evento.

“Sensação de dever cumprido”, foi o que disse o fotógrafo Dhárcules Pinheiro, após a abertura do evento. A curadora do projeto Talita Oliveira conta que a instalação foi um sucesso, pessoas choraram ao assistirem o documentário e se emocionaram com as fotografias.

“Foi um momento especial e emocionante para todos os presentes. Quando vi a reação e as impressões das pessoas, tive certeza que o objetivo da instalação foi alcançado”, apontou Talita.

A exposição está aberta ao público até o dia 30 de setembro na Galeria de Arte do Sesc Centro. Além das fotografias de Dhárcules, a instalação conta com peças fabricadas a partir de materiais recicláveis encontrados no aterro de inertes, produzidas por Claudiney e catadores que participaram de uma oficina de reciclagem.

Sérgio de Carvalho ressaltou o simbolismo de abrir a instalação no Dia da Amazônia: “Não haveria data melhor para abrir essa exposição do que o Dia da Amazônia, já que esse trabalho traz à tona a importância da reciclagem e do trabalho dos catadores para a preservação do meio ambiente.”

Raimundo Martins, um dos catadores presentes na abertura e personagem do documentário, ressaltou a importância da reciclagem para o seu sustento e da exposição para mudar a visão das pessoas sobre o trabalho dos catadores.

“Hoje o Aterro é o meu banco. No início, as pessoas me viam voltando todo sujo e tinham preconceito. Mas é com esse trabalho que sustento minha família e até já realizei o sonho que muitos têm de ter um carro. Espero que com essa exposição as pessoas mudem a visão e deixem de ter preconceito com a gente”, disse Martins.

Dhárcules Pinheiro, autor das fotografias, ressalta o objetivo do trabalho: “O objetivo maior dessa exposição é poder mostrar a importância do trabalho dos catadores principalmente para o meio ambiente, pois mensalmente eles retiram toneladas de resíduos e encaminham para a reciclagem. E a partir desse importante trabalho, geram renda e sustentam suas famílias. Ver essa galeria lotada me dá a sensação de dever cumprido.”

Maria Luzenira uma das catadoras prestigiadas na exposição foi vítima de feminicídio, antes do lançamento. Maria de Jesus, irmã da catadora, veio de Tarauacá apenas para visitar a exposição e  ficou muito emocionada.

As molduras

As fotografias do projeto “Dias no Aterro” estão emolduradas em peças produzidas por catadores junto com Claudiney Alves. A produção teve duração de aproximadamente 20 dias, desde o primeiro dia de oficina até a montagem da galeria. Para o artista visual a ideia é mostrar que tudo tem potencial para virar arte, ou melhor, tem chance de não poluir o planeta.

O catador Raimundo Martins participou da oficina, agora ele considera que pode pensar na possibilidade de criar obras, para que a sociedade possa ver e entender a verdadeira relação entre o homem e a natureza. “A oficina foi um aprendizado muito grande, mostrou que podemos reciclar ainda mais do que imaginávamos”, relata Martins.

O intuito

O objetivo do projeto é dar visibilidade ao trabalho dos catadores, que tanto contribuem com o bem estar da humanidade, mas que poucos reconhecem a importância deles na sociedade.

“Apesar de prestarem um trabalho de grande importância para o meio ambiente e para economia, transformando lixo em renda, há toda uma negação dessa importância que vem não só da sociedade mais também da administração pública. Eles sofrem preconceito, são estigmatizados e excluídos”, explica o fotógrafo.

Dias no Aterro

A instalação é fruto da vivência do fotógrafo Dhárcules Pinheiro no Aterro de Inertes, situado na Transacreana, em Rio Branco. Dhárcules documentou, durante um ano, o cotidiano dos trabalhadores do aterro, resultando em um amplo acervo de fotografias e vídeos que refletem sobre o conceito de lixo, meio ambiente e economia.

O projeto tem a curadoria de Talita Oliveira, é financiado pelo Fundo Municipal de Cultura, da Prefeitura de Rio Branco, por meio da Fundação de Cultura, Esporte e Lazer Garibaldi Brasil (FGB), e do Sesc, através do Calenarte. Conta também com apoio do Sucatão Rio Branco e Casa Massemba.

A ideia de realizar o projeto surgiu em junho de 2018 a partir de uma visita de Dhárcules ao local para realizar uma matéria relacionada a economia do lixo, sobre trabalhadores que tiram seus sustento do aterro de inertes. Desde então, o fotógrafo passou a visitar o aterro cerca de três vezes ou mais por semana para criar intimidade com os trabalhadores.

Documentário

Junto com a exposição, também foi lançado o documentário Dias no Aterro. O documentário tem a duração de 25 min com depoimentos de catadores que relatam conquistas e mostram um pouco da rotina de trabalho no aterro. De registro audiovisual foram dois meses de filmagem e 1 ano de registro fotográfico. A edição e montagem do trabalho foi realizado pelo jornalista Gilberto Lobo. A obra faz parte da instalação e ficará disponível na Galeria de Arte do Sesc até o dia 30 de setembro, em horário comercial.

Serviço:

Local: Galeria de Arte do Sesc Centro.

Visitação: 06 a 30 de setembro, das 8h às 12h e 14h às 18h, entrada gratuita

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ACRE

1º caso da ‘doença da mandioca’ no mundo é diagnosticado em Mâncio Lima

Assessoria, via Acrenoticias.com - Da Amazônia para o Mundo!

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Pesquisa confirma nova doença da cultura da mandioca

Por: Diva Gonçalves. ASCOM/Embrapa Acre. 

Análises moleculares e biológicas identificaram o fungo Rhizoctonia solani AG-1 IA e confirmaram o primeiro registro oficial da “Queima-do-fio da mandioca” no mundo. Constatada em plantios do município de Mâncio Lima, na região do Juruá, maior polo produtor de mandioca do Acre, a doença ataca a parte aérea da planta e causa perdas na produção. Publicada na revista Australasian Plant Disease, edição de julho, a descoberta pode contribuir com as pesquisas para o melhoramento genético da cultura e recomendação de medidas eficazes de controle da doença.

A confirmação de uma nova praga ou doença na agricultura brasileira exige diferentes procedimentos protocolares de diagnose para identificação e caracterização do agente causal (fungo, vírus, bactéria, nematoides). Os estudos de diagnose da Queima-do-fio em mandiocais acreanos iniciaram em abril de 2018, a partir de relatos de agricultores que perceberam a morte de um grande número de plantas nos roçados. O trabalho reuniu profissionais do Acre, Goiás e São Paulo.

“Visitamos os cultivos afetados, junto com técnicos que atuam na defesa vegetal no Estado, e constatamos que 10% das plantas apresentavam características de queima nas folhagens. Coletamos amostras de materiais infectados e realizamos testes de patogenicidade para caracterização do fungo, reprodução dos sintomas da doença e isolamento do patógeno, no laboratório de Fitopatologia da Embrapa Acre. Com base no material isolado, foram feitas análises moleculares e biológicas para identificação da espécie do patógeno. Os resultados nos permitiram concluir que essa doença nunca foi relatada na cultura da mandioca em nenhum país”, explica o pesquisador Amauri Siviero, coordenador dos estudos.

Sintomas

Pesquisas comprovam que o gênero Rhizoctonia possui uma diversidade de espécies de fungos que habitam o solo e atacam diferentes culturas de importância econômica. No Brasil, Rhizoctonia solani AG-1 IA ocorre em feijão, café, arroz, batata, soja, milho e seringueira, entre outras, sempre associado à queima e apodrecimento de determinada parte da planta (raízes, folhas e sementes). A sua principal forma de disseminação é pela ação do vento.

Observações em campo e em ambiente laboratorial revelaram que nos cultivos de mandioca o patógeno se desenvolve em forma de filamentos que se ramificam como teias na copa da planta. “A Queima-do-fio da mandioca provoca a necrose de ramos e folhas que escurecem, secam e adquirem aspecto de queimado, como se um lança-chamas tivesse passado pela lavoura. Os sintomas da doença evoluem rapidamente e as folhas lesionadas se desprendem do caule e ficam penduradas por um fio branco, que é o próprio corpo do fungo”, ressalta Siviero.

Sequenciamento genético

Para caracterização genética do fungo causador da doença foram realizados estudos de descrição e sequenciamento genético, utilizando o sistema de identificação molecular por Barcode genético. Segundo Regina Sartori, técnica do Laboratório Federal de Defesa Agropecuária de Goiânia, órgão do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa) credenciado para a emissão de Laudos Fitossanitários no País, essa ferramenta funciona como “bioidentificador” universal de seres vivos e permite resultados seguros na descrição de espécies, com aplicação de uma pequena sequência de DNA. “Ao compararmos as sequências obtidas com genomas de espécies fúngicas depositados em banco de dados, o índice de similaridade genética com a espécie Rhizoctonia solani (telemorfo: Thanatephorus cucumeris) foi de 99,68%, dado que confirmou o diagnóstico do patógeno”, afirma a especialista.

Com base nesses resultados, pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna/SP) realizaram análises biológicas comparativas de Rhizoctonia solani com a coleção de fungos isolados da Unidade, e testes de pareamento para confirmação do tipo de fungo e do seu grupo genético. “Confrontamos características genéticas de isolados de Rhizoctonia solani com sequências genéticas disponíveis no GenBank, principal banco de dados do Centro Nacional para Informação Biotecnológica dos Estados Unidos (NCBI) e detentor do maior acervo de informações genômicas disponiblizadas publicamente. Os resultados demonstraram alta compatibilidade com o grupo de fungos AG-1 IA”, conta a pesquisadora Kátia Nechet.

Medidas de controle

As pesquisas mostraram que o fungo é agressivo e os danos causados às folhas reduzem a capacidade de fotossíntese vegetal, comprometendo o desenvolvimento das raízes, devido ao esforço da planta para emitir novas folhagens.  Para controlar a Queima-do-fio nos mandiocais do Juruá, os pesquisadores testaram fungicidas à base de cobre, recomendados pela pesquisa para uso em outras culturas susceptíveis ataque do fungo. Os agricultores foram orientados a pulverizar os cultivos com uma calda bordalesa para proteger as plantas sadias e eliminar as plantas doentes, por incineração. “Embora nessa fase preliminar tenha sido possível controlar a doença, precisamos avançar nos estudos para comprovar a eficiência destes produtos na cultura da mandioca”, enfatiza Siviero.

A inclusão do fungo Rhizoctonia solani no rol oficial de patógenos da cultura da mandioca no País, procedimento de responsabilidade do Mapa, permitirá a adoção de medidas de prevenção por parte dos órgãos de defesa fitossanitária e respaldará a realização de pesquisas para desenvolvimento de métodos eficientes de controle.

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