Testes em laboratório registraram aumento de 24% no milho e de 164% no sorgo com aplicação de pontos quânticos de carbono
Pesquisadores da Embrapa e da Universidade Federal do Ceará (UFC) desenvolveram um nanofertilizante a partir do caroço do açaí capaz de estimular o crescimento de milho e sorgo. Em testes experimentais, a aplicação do material aumentou em 24% o crescimento relativo do milho e em 164% o do sorgo, em comparação com plantas não tratadas.
A tecnologia transforma um resíduo abundante da agroindústria do açaí em nanopartículas capazes de aumentar a absorção de nutrientes e atuar em processos relacionados à fotossíntese. Os resultados foram publicados na revista científica Dyes and Pigments.
Além do crescimento das plantas, os pesquisadores observaram aumento no volume das raízes: 23% no milho e 59% no sorgo. Os experimentos utilizaram uma concentração de 10 miligramas por litro do nanofertilizante.
Os resultados ainda estão em escala laboratorial. Para que a tecnologia possa avançar em direção ao uso comercial, será necessário avaliar sua produção em escala industrial, reduzir custos e avançar nos estudos de segurança e regulação.
Caroço de açaí vira matéria-prima para nanotecnologia
A matéria-prima utilizada pelos pesquisadores é um coproduto abundante do processamento do açaí. Para cada tonelada de frutos processada para obtenção da polpa, são gerados cerca de 700 quilos de caroços, normalmente descartados ou utilizados como combustível em caldeiras.
Para transformar esse material em nanofertilizante, os pesquisadores utilizam o pó da semente de açaí em um processo de síntese hidrotermal. O resultado são nanopartículas fluorescentes conhecidas como pontos quânticos de carbono (carbon quantum dots), com aproximadamente quatro nanômetros.
Devido às dimensões reduzidas, essas partículas conseguem penetrar nos tecidos das folhas e entregar nutrientes minerais diretamente no nível celular.
Segundo Cláudio Carvalho, pesquisador da Embrapa Agroindústria Tropical, esse mecanismo pode aumentar a absorção de nutrientes em relação aos fertilizantes foliares convencionais.
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As nanopartículas também apresentam uma característica adicional: captam radiação ultravioleta e emitem luz azul, processo que pode estimular o sistema fotoquímico da planta e aumentar a eficiência da fotossíntese.
Além disso, fornecem compostos bioativos capazes de atuar em processos celulares e estimular a atividade de enzimas envolvidas, por exemplo, nas respostas ao estresse oxidativo.
Milho e sorgo apresentaram maior desenvolvimento das raízes
Os experimentos foram realizados com o milho BRS-Gorutuba e o sorgo 2502, variedades de ciclo curto recomendadas para cultivo no semiárido.
Além do aumento do crescimento relativo, o desenvolvimento das raízes chamou a atenção dos pesquisadores. O ganho chegou a 59% no sorgo tratado com o nanofertilizante.
Um sistema radicular maior pode permitir que as plantas explorem o solo com mais eficiência, ampliando o acesso a água e nutrientes e favorecendo sua sobrevivência.
Carvalho destaca ainda que os nanofertilizantes podem alcançar resultados com doses menores do que fertilizantes convencionais, o que abre a possibilidade de reduzir custos de aplicação e impactos ambientais.
Segundo o pesquisador, o uso mais eficiente dos nutrientes também pode diminuir perdas por escoamento superficial e a contaminação de solos e corpos d’água.
Tecnologia busca agregar valor a resíduo da cadeia do açaí
O desenvolvimento também abre uma possibilidade de aproveitamento de uma biomassa gerada em grandes volumes, principalmente na região amazônica.
Embora existam aplicações do caroço de açaí na produção de bioenergia, biocarvão e materiais compósitos, parte desse resíduo ainda se acumula nos centros produtores e urbanos.
Para os pesquisadores, sua transformação em matéria-prima para nanofertilizantes poderia criar uma rota de maior valor agregado e, ao mesmo tempo, devolver parte dos nutrientes minerais presentes na biomassa ao sistema agrícola.
“No Brasil são geradas grandes quantidades de resíduos agroindustriais, especialmente na região amazônica, o que representa uma matéria-prima abundante e de baixo custo”, afirma Pierre Fechine, coordenador do Laboratório do Grupo de Química de Materiais Avançados da UFC e participante da pesquisa.
Escala industrial ainda é o principal desafio
Apesar dos resultados experimentais, a tecnologia ainda precisa superar etapas importantes antes de uma possível aplicação comercial.
Um dos principais desafios é reproduzir em escala industrial as características obtidas no laboratório. Segundo Fechine, uma eventual fabricação precisará garantir que diferentes lotes apresentem as mesmas propriedades químicas, ópticas e biológicas.
Também será necessário reduzir custos relacionados ao consumo de energia, à purificação do material e à logística para coleta e transporte dos caroços de açaí.
Os pesquisadores destacam ainda a necessidade de avançar nas avaliações regulatórias e de segurança antes do uso agrícola em larga escala.
A equipe pretende ampliar os testes para outras culturas, entre elas feijão, batata-doce, abóbora, hortaliças e mudas de açaizeiro.
Se o processo de produção conseguir avançar da escala laboratorial para a industrial mantendo desempenho, segurança e viabilidade econômica, o caroço de açaí poderá ganhar uma nova aplicação tecnológica: servir de matéria-prima para nanofertilizantes destinados a devolver nutrientes ao sistema produtivo e aumentar a eficiência do desenvolvimento das plantas.
Saiba mais sobre o assunto:
O que é o nanofertilizante desenvolvido pela Embrapa e UFC?
É um material produzido a partir do pó do caroço de açaí por síntese hidrotermal. O processo gera nanopartículas conhecidas como pontos quânticos de carbono, utilizadas nos experimentos com milho e sorgo.
Quais resultados o nanofertilizante apresentou?
Nos testes experimentais, a aplicação de 10 miligramas por litro aumentou o crescimento relativo em 24% no milho e 164% no sorgo. O volume das raízes cresceu 23% e 59%, respectivamente.
Como os pontos quânticos de carbono atuam nas plantas?
As nanopartículas penetram nos tecidos das folhas e auxiliam na entrega de nutrientes. Segundo os pesquisadores, elas também captam radiação ultravioleta e emitem luz azul, que pode estimular o sistema fotoquímico das plantas e aumentar a eficiência da fotossíntese.
O nanofertilizante de caroço de açaí já pode ser utilizado comercialmente?
Não. Os resultados foram obtidos em escala laboratorial. A tecnologia ainda precisa avançar em escalabilidade, custos de produção, segurança e questões regulatórias antes de uma possível aplicação agrícola em larga escala.
Quais outras culturas poderão receber o nanofertilizante?
Os pesquisadores pretendem ampliar os experimentos para feijão, batata-doce, abóbora, hortaliças e mudas de açaizeiro.
