Cientistas usam material biodegradável para encapsular fertilizantes agrícolas

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