Resumo da notícia
- Pesquisadores da Embrapa e UFSCar desenvolveram sachês biodegradáveis de amido com nanopartículas para liberar fertilizantes de forma gradual, reduzindo desperdício e impacto ambiental na agricultura.
- Sachês contêm zeólita com cobre, que aumenta resistência, combate fungos e fornece micronutrientes, além de ajudar a manter a umidade do solo em períodos secos.
- A tecnologia substitui polímeros derivados de petróleo, oferecendo uma solução sustentável e eficiente para o manejo de fertilizantes em diferentes culturas agrícolas.
- O sistema é versátil, adaptando-se a fertilizantes pouco ou muito solúveis, com formulações específicas que otimizam a absorção de nutrientes pelas plantas.
Uma solução que estava escondida em laboratórios de São Carlos pode transformar a forma como agricultores aplicam fertilizantes no campo. Pesquisadores da Embrapa Instrumentação e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram sachês de amido reforçados com nanopartículas capazes de acondicionar fertilizantes em pó ou granulados. A tecnologia promete substituir polímeros derivados de petróleo e resolver um problema antigo: o desperdício de nutrientes no solo.
“O agricultor geralmente joga no campo uma quantidade elevada de fertilizante para garantir absorção”, explica o químico João Otávio Donizette Malafatti, primeiro autor do estudo publicado no Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. “Mas a planta não consegue absorver tudo de imediato. Esse excesso vira perda econômica e pode contaminar o ambiente adjacente.”
Os sachês funcionam como uma espécie de saquinho de chá biodegradável. A diferença é que, ao invés de folhas secas, eles carregam nutrientes essenciais como nitrogênio, fósforo e potássio,o famoso trio NPK. A liberação acontece de forma gradual, permitindo que raízes absorvam apenas o necessário em cada fase do crescimento.
- Peixe e castanha: como a dieta amazônica protege ribeirinhos do mercúrio do garimpo
- Alerta: peste suína africana retorna após 30 anos
Zeólita com cobre garante resistência e combate fungos
O amido, por ser biodegradável, apresenta um desafio: degrada rápido demais. Para resolver isso, Malafatti processou os sachês com ureia, ácido cítrico e zeólita rica em íons de cobre. A zeólita é um mineral poroso com alta capacidade de adsorção de íons.
“O cobre tem dupla função”, detalha o pesquisador. “Apresenta propriedade antimicrobiana forte, tanto para fungos quanto bactérias, e ainda funciona como micronutriente mineral que a planta absorve depois.” Testes mostraram que a presença de cobre controlou crescimento do fungo Alternaria alternata, comum em cultivos.
A pesquisadora da Embrapa Elaine Cristina Paris, que supervisionou o trabalho, compara a zeólita a uma esponja microscópica. “Ela armazena água por ser muito porosa e hidrofílica. Em períodos de seca, isso ajuda a manter umidade localizada no solo”, explica.
O grupo testou várias concentrações e chegou ao ponto ideal: 3% de zeólita em relação ao amido. Acima disso, partículas se aglomeram e fragilizam o filme. Na dosagem certa, houve ganho significativo de resistência mecânica — requisito essencial para suportar transporte, armazenamento e aplicação no campo.
Sistema versátil se adapta a diferentes culturas
A versatilidade impressiona especialistas. Os sachês tanto aumentam solubilidade de fertilizantes pouco solúveis quanto controlam liberação de fontes altamente solúveis. Tudo depende da formulação escolhida.
Em trabalho anterior, também supervisionado por Paris, a doutoranda Camila Rodrigues Sciena usou hidroxiapatita como fonte de fósforo. Para aumentar solubilidade desse composto, o grupo acidificou o meio com pectina na composição dos sachês. O resultado funcionou: a hidroxiapatita nanoparticulada teve solubilidade aumentada.
“Com água, o amido fica gelatinoso e segura o fertilizante no solo disponível para a planta”, diz Sciena. “Isso minimiza perdas com chuva ou vento. O objetivo é reduzir percolação e arraste do fertilizante.”
No caso do estudo de Malafatti, o grupo trabalhou com fertilizante altamente solúvel. “Aqui a intenção é disponibilizar de modo gradual, evitando perdas por lixiviação ou dispersão aérea”, complementa Paris.
Testes de liberação mantiveram sachês em meio aquoso por 30 dias. Resultados demonstraram liberação parcial de íons de cobre (7 mg/L) e ureia (300 mg/L). As propriedades hidrofílicas favoreceram contato com meio externo, ajudando permeação da água e liberação controlada do cloreto de potássio.
Citotoxicidade baixa abre caminho para uso agrícola
Antes de qualquer aplicação comercial, a equipe precisava garantir segurança ambiental. Testes de citotoxicidade realizados em raízes de agrião mostraram 92% de viabilidade de germinação após uma hora de exposição à zeólita de cobre.
Testes de solubilidade foram conduzidos em água com pH neutro e em ácido cítrico. A eficácia de dessorção do cobre aumentou em meio ácido, saltando de 5% para 45% do total esperado. Isso indica que, em solos mais ácidos, a liberação de micronutrientes ocorre de forma mais intensa.
Customização permite adaptar sachês para cada plantação
“A uva tem necessidades diferentes do tomate”, resume Sciena. “É uma fertilização customizada. Você pode adequar mistura de nutrientes desejáveis e também tipo de sache, um mais ácido para potencializar solubilização de fertilizante pouco solúvel, outro menos ácido para solubilizar lentamente o que já é solúvel.”
Outra vantagem prática: o fertilizante adicionado não afeta processamento do sachê em sua formulação ou formato. “Qualquer fertilizante granulado ou particulado pode ser inserido”, ressalta Malafatti. Isso facilita incorporação pela indústria e ainda evita manipulação direta de partículas por trabalhadores do setor agrícola.
Próximos passos: reduzir custos e escalar produção
Segundo Paris, as pesquisas agora buscam alternativas para baratear processos e materiais. “O amido é matéria-prima promissora, embora adição de componentes extras possa influenciar custo final”, pondera.
No trabalho atual, a equipe usou amido comercial. Mas Paris vê margem para redução de custos. “Para fertilização do solo não é necessário amido de alta pureza como da indústria alimentícia. O objetivo é baratear ao máximo para que a agroindústria consiga incorporar.”
A tecnologia ainda está em escala laboratorial. Aplicação imediata aconteceria em paisagismo, jardinagem, hidroponia ou estufas. Para grandes produções agrícolas, são necessárias otimizações de escalonamento e viabilidade econômica, próximas etapas planejadas pelo grupo.
O trabalho recebeu apoio da FAPESP por meio de bolsas de iniciação científica, pós-doutorado no Brasil e no exterior. Se os planos derem certo, agricultores brasileiros podem ter em breve uma alternativa nacional, sustentável e eficiente para aplicação de fertilizantes, reduzindo desperdícios, custos e impactos ambientais.