Do tamanho de um grão de arroz, um fertilizante de liberação controlada desenvolvido por meio da nanotecnologia é a mais nova aposta da pesquisa para amenizar um dos maiores problemas da aplicação de nutrientes na lavoura, a perda por volatilização e lixiviação.
O primeiro problema é a transformação do fertilizante em gás, e o segundo é o carreamento do produto pela água, ambos responsáveis por perdas da ordem de 50% de todo o fertilizante que o agricultor brasileiro aplica na lavoura.
Testado em laboratório e em campo, o fertilizante inteligente volatiliza menos, comparado à ureia convencional que costuma volatilizar cerca da metade da quantidade aplicada. O novo produto contribui para a redução de gases do efeito estufa em 2/3 em comparação à aplicação convencional do fertilizante, e ainda pode ser usado como suplemento animal para aumento da digestibilidade de forragens.
O novo fertilizante está pronto para ser transferido à iniciativa privada para ajuste das etapas de produção em escala e comercialização.
Parceria
Desenvolvido pela Embrapa Instrumentação (SP) em parceria com a Embrapa Pecuária Sudeste (SP), o insumo de liberação lenta difere das estratégias já existentes porque propõe um tipo de grânulo nanocompósito, por meio da mistura física de um argilomineral esfoliado na nanoescala na matriz do fertilizante.
Essa estratégia permite maior controle do tempo de liberação do nutriente e a possibilidade de incluir outros compostos na sua estrutura, incluindo outros tipos de fertilizantes além da ureia. A eficácia da nova tecnologia foi comprovada pela equipe do pesquisador Alberto Bernardi, da Embrapa Pecuária Sudeste.
Menos perdas
Evitar perdas do insumo traz ganhos ambientais e financeiros. Os fertilizantes representam de 25 a 40% do custo variável dos principais sistemas de produção agrícolas do País, e uma das mais importantes variáveis desse custo é decorrente da perda de grandes quantidades de nutrientes aplicadas via fertilizantes.
A pesquisa
O trabalho é resultado de dois estudos, uma dissertação de mestrado e uma tese de doutorado, que se complementaram durante seis anos de pesquisa. A proposta de CÃntia Fumi Yamamoto e Elaine Inácio Pereira, ambas estudantes da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), buscava uma alternativa, mas por meio de formulações diferentes, aos fertilizantes nitrogenados, cujo consumo mundial é suprido, principalmente pela ureia.
Os dois estudos concluÃram que é possível retardar a liberação e reduzir as perdas do fertilizante por volatilização.
Àfrente da equipe responsável pelo desenvolvimento do novo fertilizante, o pesquisador da Embrapa Cauê Ribeiro, coordenador da Rede AgroNano, conta que métodos de fixação que permitem a liberação prolongada de nutrientes no solo podem contribuir para a administração mais racional da aplicação de fertilizantes. O especialista se refere a métodos baseados na associação de materiais lamelares ou polímeros.
Ribeiro explica que no processo de produção da tecnologia foi utilizado um argilomineral cuja estrutura compreende lamelas de espessura da ordem de 1 a 2 nm (nanômetros ““ unidade de comprimento equivalente à bilionésima parte de um metro, ou 10 – 9 m), esfoliado pela intercalação de compostos fertilizantes, como a ureia.
O novo fertilizante foi produzido por meio de um processo caracterÃstico de mistura e extrusão mecânica com baixa umidade, compreendendo até 85% em massa de fertilizante no produto final.
O material sai da extrusora na forma de fios, com diâmetro controlado pela matriz utilizada, que são continuamente cortados no bocal em pequenos grânulos de comprimento variável na saÃda do bocal e que, em seguida, são utilizados ainda úmidos ou secados ao ar livre em temperatura ambiente. “Após a secagem, o material foi cortado, com o auxÃlio de um granulador mecânico, em grânulos cilÃndricos de aproximadamente 2,5mm de diâmetro por 8 mm de comprimento“, conta o pesquisador.
Ele ainda esclarece que o fato de o produto final, mesmo úmido, apresentar resistência mecânica permite manipulá-lo e distribuÃ-lo adequadamente em campo e o dispensa de processo de secagem. “Para armazenagem e uso posterior, se desejado, pode-se fazer a secagem em temperatura ambiente, sem auxÃlio de secadores ou outros processos, e sem prejuízo das propriedades do produto recém-extrusado“, diz.
Aplicação
O fertilizante produzido pode ser aplicado manualmente, direto no solo, ou por ação mecanizada. Segundo o pesquisador, o processo de liberação lenta do fertilizante ou nutriente ocorre devido a dois fatores. O primeiro é um efeito físico, o confinamento entre as lamelas manométricas promove o aumento do tempo de difusão do nutriente para o meio.
O outro fator é a interação quÃmica do nutriente com as cargas superficiais do argilomineral. “Nesse último caso, a liberação se dá pela dinâmica de íons no solo já presentes ou originados pela ação da planta no local. No processo, um Ãon no solo substitui o nutriente entre as lamelas, permitindo que este, quimicamente, seja dissolvido e, portanto, liberado“, explica.
