As esferas de vidro para fertilizantes podem ser um sistema de distribuição sustentada de nutrientes
Os fertilizantes agrícolas são essenciais para alimentar a população mundial, restaurar a fertilidade do solo e sustentar as culturas. A utilização excessiva e ineficiente desses recursos pode representar uma ameaça ambiental, contaminando os cursos de água e gerando gases com efeito de estufa, como o óxido nitroso. Agora, os investigadores que publicaram um relatório na ACS Agricultural Science & Technology abordaram estes desafios com esferas de vidro para fertilizantes. As esferas controlam a libertação de nutrientes e, segundo os investigadores, são compatíveis com o ambiente.
“Os resultados mostram que os fertilizantes de vidro podem ser adaptados às necessidades das plantas, libertando nutrientes de forma lenta e sustentável para aumentar a produtividade sem prejudicar a qualidade do solo”, afirma Danilo Manzani, coautor do estudo.
Ao longo do tempo, a utilização de produtos químicos agrícolas tem vindo a aumentar. Em 2020, a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura estimou que a procura global de fertilizantes ultrapassaria os 200 milhões de toneladas métricas. Os fertilizantes contêm azoto, fósforo e pequenas quantidades de outros elementos como o cálcio. Infelizmente, os benefícios destes nutrientes perdem-se através da lixiviação para as águas subterrâneas e das emissões para a atmosfera, exigindo uma reaplicação frequente e criando problemas ambientais a jusante, como a proliferação de algas tóxicas. Uma solução potencial poderia vir de minúsculas esferas de vidro que investigadores anteriores utilizaram para melhorar o crescimento das plantas. Para melhorar a eficiência do fornecimento de nutrientes, Manzani, Eduardo Ferreira e colegas desenvolveram um fertilizante de vidro multicomponente solúvel em água, concebido para uma libertação controlada de nutrientes.
Os investigadores sintetizaram um vidro composto por vários micro e macronutrientes, como o fósforo, o potássio e o cálcio. Trituraram o vidro em partículas pequenas (menos de 0,85 milímetros de largura) e grandes (0,85 a 2 milímetros de largura). Num teste inicial, as partículas foram adicionadas à água ou a uma solução tampão que imitava as condições do solo. Descobriram que cada nutriente se libertava de ambos os tamanhos de partículas de vidro e se difundia nas soluções de forma constante ao longo de 100 horas, com pequenas flutuações.
Em seguida, aplicaram uma solução nutritiva ou diferentes quantidades de pérolas de vidro no solo semeado com um relvado típico e um relvado de fairway, e compararam o crescimento das plantas nos dois tratamentos. A solução nutritiva, que foi aplicada apenas uma vez, estimulou imediatamente o crescimento das plantas, mas o efeito diminuiu rapidamente. No entanto, a aplicação única de fertilizante de vidro manteve o crescimento das plantas independentemente do tamanho das partículas, embora o crescimento global dependesse da dose de esferas.
Manzani, Ferreira e seus colegas também examinaram a possível ecotoxicidade do fertilizante de vidro, expondo sementes de alface e cebola às esferas. As sementes expostas ao adubo de vidro tiveram aproximadamente a mesma taxa de germinação e saúde celular que as não expostas ou as tratadas com nutrientes solúveis. Os investigadores afirmam que estes resultados indicam uma alternativa eficiente e sustentada aos fertilizantes convencionais, com menor impacto ambiental.
Os autores agradecem o financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; do Centro de Pesquisa, Tecnologia e Ensino em Materiais Vítreos; do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; e da Financiadora de Estudos e Projetos.
