Cientistas usam material biodegradável para encapsular fertilizantes agrícolas
Estratégia testada na UFSCar permite diminuir a quantidade de produto aplicado na lavoura, reduzindo o impacto ambiental
Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), do campus de araras, encontraram uma forma de encapsular fertilizantes com material biodegradável para garantir a liberação controlada e gradativa do produto na água e no solo.
A novidade deve reduzir a quantidade de material utilizado com mais eficiência, menos custos e diminuição dos impactos ambientais. A pesquisa voltada para o desenvolvimento de materiais destinados ao encapsulamento de fertilizantes acontece desde 2014.
“Os fertilizantes são constituídos por sais muito solúveis, facilmente carregáveis pelas chuvas. O encapsulamento possibilita que sejam liberados de forma controlada e gradativa, permitindo reduzir a quantidade utilizada e o desperdício”, disse Roselena Faez, coordenadora do estudo.
Eficiência aprimorada
Segundo a pesquisadora, resolver a questão do encapsulamento é um passo indispensável para a obtenção dos chamados “fertilizantes de eficiência aprimorada” (EEFs, na sigla em inglês). Estes pressupõem o ajuste de vários parâmetros: a liberação de nutrientes e sua absorção pela cultura; a biodegradabilidade do material de revestimento; e a relação custo-benefício do produto. “Para chegar ao material apropriado para o revestimento, nós partimos da quitosana, um polímero de base biológica, abundante, renovável e fácil de obter”, afirma.
A quitosana é produzida por meio da quitina, um polissacarídeo presente nos exoesqueletos de crustáceos – como camarões, lagostas e caranguejos – e nos revestimentos de insetos e micélios fúngicos. “A quitosana possui propriedades mecânicas muito boas, aliadas à capacidade de formar géis, fibras, filmes e microesferas, que possibilitam as mais diversas aplicações. É extremamente atraente devido à sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e não toxicidade”, informa a pesquisadora.
Com base na quitosana, Faez e suas colaboradoras prepararam microesferas e microcápsulas para revestir os fertilizantes. “Em trabalho anterior, realizado em parceria com o professor Claudinei Fonseca Souza (UFSCar-Araras), nós já havíamos utilizado uma técnica para monitorar a liberação dos nutrientes do fertilizante no solo, sem precisar fazer coletas. Isso se consegue medindo-se a condutividade elétrica do solo e correlacionando tal parâmetro com a liberação dos nutrientes”, conta.
No trabalho atual, o grupo cotejou a liberação com a biodegradação, para verificar se durante a liberação já tem início o processo de biodegradação. “Nossos resultados são inéditos na literatura. Verificamos que a liberação se relaciona tanto com o processo difusional, isto é, com a entrada de água e saída de nutrientes, quanto com a biodegradação da matriz. Observamos que, durante os primeiros 30 dias, ocorre o processo de liberação, relacionado com o mecanismo de intumescimento e difusão, e a biodegradação. Após 40 dias, todo o nutriente já se encontra liberado e a biodegradação ocorre apenas na matriz”, relata Faez.
Após a publicação do artigo, o grupo prosseguiu com as pesquisas, visando agora compreender o efeito dos nutrientes, seu tipo e quantidade no processo de biodegradação. “Estamos trabalhando com macronutrientes essenciais (potássio, nitrogênio e fósforo) e também micronutrientes (cobre, manganês, ferro etc.), avaliando o sistema microbiológico do solo durante e após a biodegradação do polímero”, diz a pesquisadora.
O artigo Biodegradation and viability of chitosan-based microencapsulated fertilizers pode ser acessado em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0144861721000230.
Um artigo de revisão sobre os avanços obtidos ao longo dos últimos 20 anos em polímeros à base de polissacarídeos aplicados como fertilizantes de eficiência aprimorada – intitulado A review of advances over 20 years on polysaccharide-based polymers applied as enhanced efficiency fertilizers – acaba de ser publicado por Faez e colaboradores e está disponível em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0144861721014016.
Confira abaixo o programa Planeta Campo e a entrevista com a pesquisadora Roselena Faez:
*Com informações da Agência Fapesp