Condicionamento de solo: cientistas desenvolvem solução nanotecnológica capaz de otimizar a absorção de água e a liberação de fertilizantes

A inovação prevê a adição de nanoargila (NC) e nanolignina (NL) ao amido termoplástico (TPS), para melhorar as propriedades do solo e aumentar a sustentabilidade agrícola

Popularizada entre agricultores do mundo todo a partir da década de 1950, a técnica de mulching — ou “cobertura do solo”, em tradução literal — prevê a utilização de filmes plásticos para cobrir áreas de plantio agrícola, com o objetivo de reter umidade, proteger as semestes, conter ervas daninhas e manter uma temperatura estável no solo. A prática ganhou amplitude ao longo das décadas seguintes, por meio da utilização de plásticos de polietileno, substância derivada do petróleo e que demora até um século para ser degradada, o que força muitos agricultores a buscar soluções pouco sustentáveis para o descarte, como enterrar ou queimar os filmes plásticos que já não servem à finalidade de cobertura.

Na década de 1990, cientistas norte-americanos preocupados com os efeitos do uso de plásticos de polietileno sobre o meio ambiente, desenvolveram os chamados “termoplásticos biodegradáveis”, camadas de cobertura criadas a partir de substâncias que podem ser facilmente absorvidas pelo solo, em especial o amido. O amido termoplástico (TPS) é um biopolímero produzido a partir do amido natural — derivado de vegetais de milho, mandioca ou batata — e modificado por meio de plastificantes, o que o torna flexível e moldável sob calor e pressão, permitindo que sua utilização de forma semelhante aos plásticos convencionais.

Além da insólita biodegradabilidade e da manutenção das propriedades apresentadas pelo plástico de polietileno para a agricultura, o amido termoplástico permite também a aplicação de condicionadores de solo adicionados à sua composição, como forma de otimizar propriedades físicas, químicas e biológicas das áreas de cultivo, conforme aponta Leonardo Fraceto, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para Agricultura Sustentável (INCT NanoAgro). “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”.

O recente artigo desenvolvido por cientistas parceiros do INCT NanoAgro corrobora o posicionamento do pesquisador. Em estudo recente publicado pela Elsevier, Jéssica Rodrigues, Amanda de Freitas, Henrique Vieira, Lívia Emidio, Stefanny Amaro, Mariana Azevedo, Iolanda CS Duarte, Vagner Botaro, Marystela Ferreira e o próprio coordenador do INCT, se propuseram a compreender o impacto que a adição de nanoargila (NC) e de nanolignina (NL) — ambas soluções nanotecnológicas — teriam sobre as propriedades propriedades físicas, químicas e térmicas do amido termoplástico. Como conclusão, os pesquisadores identificaram que a adição de nanotecnologia melhorou a resistência à fotodegradação e a estabilidade térmica do TPS, além de proporcionar: retenção superior de água no solo; absorção eficiente e liberação controlada de fertilizantes de nitrogênio, fósforo e potássio; redução significativa na lixiviação de íons e atividade antimicrobiana contra bactérias, destacando sua biodegradabilidade e seu potencial como condicionadores para promover a sustentabilidade agrícola.

Junto aos testes em laboratório, os cientistas também aplicaram nanoargila e nanolignina ao amido termoplástico de plantações de tomate cereja, confirmando a eficácia desses nanocompósitos em condições reais de cultivo, com melhor desenvolvimento de mudas ao usar o condicionador de solo proposto pelo trabalho. Além dos benefícios às culturas, a inovação dos cientistas também torna os processos mais eficientes, permitindo o uso de quantidades menores de material e reduzindo custos que os produtores apresentam com soluções como fertilizantes.

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Criado com o objetivo de qualificar e congregar recursos humanos de alto nível de diferentes áreas para promover avanços na fronteira do conhecimento em nanotecnologia para Agricultura Sustentável, o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para Agricultura Sustentável (INCT NanoAgro) faz uso de componentes da biodiversidade brasileira e de suas interações ecológicas para desenvolver sistemas integrados para o controle de pragas e doenças, nutrição e estímulo de crescimento vegetal, de forma a aumentar a produtividade agrícola sem desconsiderar a segurança ambiental e da saúde humana, criando um protagonismo do país no cenário mundial.

Por Milena Almeida, assessora do INCT Nano Agro.