Nanotecnologia e redução de perdas de nitrogênio prometem maior qualidade ao solo

Duas universidades estaduais paulistas anunciaram, nesta semana, o desenvolvimento de tecnologias inovadoras para melhorar o aproveitamento de água e nutrientes por culturas agrícolas.

Na Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Sorocaba, pesquisadores do Instituto Nacional de Nanotecnologia para a Agricultura (INCT NanoAgro) adicionaram dois tipos de materiais aos termoplásticos biodegradáveis – usados para cobrir áreas de plantio – e conseguiram, além de melhorar as propriedades do solo, aumentar a sustentabilidade agrícola. Já na USP, foi obtido um fertilizante que diminui as perdas de nitrogênio e aumenta a disponibilidade de nutrientes para as plantas. 

Pós-doutorandas na Unesp, Jéssica de Souza Rodrigues e Amanda de Sousa Martinez de Freitas explicam que o estudo vai permitir aprimorar a técnica do mulching – cobertura de solo, na tradução literal –, que se popularizou entre produtores rurais a partir da década de 1950. Trata-se do uso de filmes plásticos para cobrir áreas de plantio, principalmente de frutas e hortaliças, o que permite reter umidade, proteger as sementes, conter o avanço de ervas daninhas e manter o solo com temperatura estável. 

Até os anos 1990, o tipo de plástico utilizado era o polietileno, derivado do petróleo. Na época, cientistas norte-americanos, preocupados com os efeitos do produto no meio ambiente, desenvolveram termoplásticos biodegradáveis, formulados a partir de substâncias capazes de serem absorvidas facilmente pelo solo. 

Entre elas, está o amido termoplástico, derivado do amido natural modificado e que se torna flexível e moldável quando submetido a calor e pressão, podendo ser aplicado de maneira semelhante aos plásticos convencionais. Ele permite também, em sua composição, o acréscimo de condicionadores de solo, para otimizar propriedades físicas, químicas e biológicas das áreas de cultivo. 

“Os condicionadores de solo são cruciais para promover o crescimento das plantas, melhorar a saúde do solo e reduzir a necessidade de fertilizantes químicos. Nesse cenário, a nanotecnologia tem ganhado força, mostrando resultados promissores e sugerindo que materiais em nanoescala podem ser agentes eficazes no processo de condicionamento”, afirma Leonardo Fernandes Fraceto, coordenador do INCT NanoAgro – grupo que integra, além de pesquisadores da Unesp, representantes de outras instituições de pesquisa. 

A partir desses conceitos, os envolvidos no estudo adicionaram, ao termoplástico, nanoargila e nanolignina, e identificaram, entre outros fatores, aumento da estabilidade térmica do composto e da resistência à fotodegradação, possibilitando retenção de mais água no solo, liberação mais controlada e absorção mais eficiente de nitrogênio, fósforo e potássio pelas plantas, e redução da lixiviação de íons – retirada de nutrientes do solo. 

Além dos testes em laboratório, em casas de vegetação – ambientes cobertos e controlados de cultivo -, os pesquisadores testaram a nanoargila e a nanolignina em termoplásticos usados em plantações de tomate cereja e comprovaram um melhor desenvolvimento das mudas. A pesquisa foi publicada na Elsevier, uma das revistas científicas mais respeitadas do mundo. 

“Essa estratégia de associar o termoplástico a nanopartículas é inédito. Agora, o objetivo é ampliar a validação em campo, em condições reais de produção”, afirma Jéssica. “Isso já permitiria conversarmos com possíveis empresas interessadas em fazer o licenciamento da tecnologia”, complementa Amanda. 

Eficiência aumentada

Já na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq-USP), pesquisadores desenvolveram o Fertilizante Nitrogenado Multinutriente de Eficiência Aumentada, que também visa reduzir a perda de nutrientes do solo e, com isso, aumentar o rendimento das lavouras. 

O produto é resultado de uma parceria entre o Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena), da USP, com a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e envolveu estudantes de doutorado e pós-doutorado. 

Segundo o doutorando Bruno Cassim, um dos responsáveis pela patente, o crescimento da produção agrícola nos últimos anos tem sido possibilitado pelos fertilizantes nitrogenados. A ureia é a mais usada. Acontece que, quando é aplicada sobre a superfície do solo, a substância pode ser quebrada por uma enzima e perdida por volatilização de amônia. ‘Isso causa prejuízos econômicos aos agricultores e contaminação de ecossistemas aquáticos e terrestres”, afirma Cassim. 

Diante disso, o que os pesquisadores fizeram foi combinar a ureia com micronutrientes e com um estabilizador, o NBPT, o que reduziu as perdas de nitrogênio e otimizou o aproveitamento do fertilizante, ganhando em produtividade. “Conseguimos diminuir as emissões gasosas de nitrogênio e aumentar a disponibilidade para as plantas”, complementa Cassim. 

O fertilizante foi testado em laboratório e no campo, e animou os participantes do estudo. Cassim afirma, porém, que, antes de disponibilizá-lo no mercado, eles querem entender, com mais profundidade, as interações físico-químicas entre o estabilizador e os micronutrientes.

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