Tecnologia combina filtragem em areia e esterilização por UV para reutilizar solução nutritiva e reduzir consumo de água e fertilizantes em cultivos protegidos
Um sistema desenvolvido pela Embrapa Agroindústria Tropical permite reutilizar a solução nutritiva drenada em cultivos de hortaliças em substrato, aumentando em até 61% a eficiência no uso da água e reduzindo em 29% o consumo de fertilizantes. A tecnologia utiliza filtros de areia combinados com esterilização por luz ultravioleta (UV) para tratar a solução antes de seu reaproveitamento na própria cultura.
O sistema foi projetado para cultivos protegidos sem solo, modelo cada vez mais utilizado na horticultura intensiva. Nesses sistemas, plantas recebem diariamente volumes de solução nutritiva superiores à sua demanda hídrica para evitar acúmulo de sais nos vasos de cultivo. Como resultado, entre 20% e 30% da água e dos nutrientes podem ser perdidos por lixiviação.
Segundo o pesquisador Fábio Miranda, responsável pelos estudos, o reaproveitamento da solução drenada permite reduzir desperdícios e tornar o manejo mais eficiente. Além da economia de insumos, a tecnologia evita o descarte inadequado de efluentes ricos em nutrientes e reduz a extração de água subterrânea.
Tecnologia combina filtragem biológica e esterilização UV
O sistema desenvolvido pela Embrapa utiliza um processo em duas etapas para garantir a segurança sanitária da solução reaproveitada.
Na primeira fase, a solução drenada é coletada por calhas instaladas sob os vasos de cultivo e direcionada a um reservatório. Em seguida, ela passa por filtros de areia de baixa vazão — tecnologia conhecida como filtragem lenta — que remove partículas e reduz a presença de patógenos.
Esses filtros são construídos com bombonas plásticas, camadas de brita e areia, além de tubulações em PVC e válvulas de controle de fluxo. Cada unidade pode filtrar cerca de 125 litros de solução por hora, sendo possível utilizar múltiplos filtros em paralelo para aumentar a capacidade.
Na etapa seguinte, a solução passa por um sistema de esterilização por radiação ultravioleta (UV), responsável por eliminar microrganismos que possam causar doenças nas plantas. Após o tratamento, o líquido retorna ao sistema de fertirrigação com a composição de nutrientes ajustada para atender às necessidades da cultura.
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Testes realizados no Laboratório de Fitopatologia da Embrapa confirmaram a eficiência do processo. Ensaios com esporos do fungo Fusarium — patógeno comum em culturas como tomate e pimentão — mostraram ausência de microrganismos após o tratamento.
Testes em cultivo comercial de tomate
A tecnologia foi validada em cultivo comercial de tomate grape em substrato de fibra de coco, em uma estufa de 2.500 m² localizada em Guaraciaba do Norte, na Serra da Ibiapaba (CE), importante polo de produção de hortaliças do estado.
O experimento comparou dois sistemas com 1.000 plantas cada: um com reutilização da solução nutritiva e outro convencional, sem reaproveitamento.
Os resultados indicaram que o consumo efetivo de água foi 25% menor no sistema com reuso. A eficiência no uso da água — medida em quilos de tomate produzidos por metro cúbico de água — chegou a 18,6 kg/m³, contra 11,5 kg/m³ no sistema convencional.
O uso de fertilizantes também caiu 29%, equivalente a uma economia de cerca de 900 kg de insumo por ciclo de 180 dias, com redução de 24% nos custos relacionados.
Segundo os pesquisadores, embora o investimento inicial seja maior, os custos operacionais se tornam menores ao longo do tempo devido à economia de água, energia e fertilizantes.
Impacto para agricultura sustentável
Tecnologias de reuso de nutrientes ganham relevância em um cenário de crescente pressão sobre os recursos hídricos e sobre os custos de fertilizantes no sistema alimentar global. Soluções capazes de aumentar a eficiência de insumos são consideradas estratégicas para a horticultura intensiva, especialmente em regiões dependentes de água subterrânea.
Na Serra da Ibiapaba, por exemplo, a maior parte da água utilizada na irrigação é captada de aquíferos. O reaproveitamento da solução nutritiva reduz a extração desses recursos e diminui o risco de contaminação ambiental.
O sistema também pode ser integrado à captação de água da chuva em estufas, permitindo que o cultivo utilize uma mistura de água pluvial e solução reaproveitada. Em testes realizados na região, o volume coletado de uma estufa de 2.500 m² foi suficiente para suprir a irrigação de dois ciclos de cultivo de tomate ao longo de um ano.
Atualmente, a tecnologia também está sendo testada em cultivos hidropônicos de folhosas — como alface, rúcula e cebolinha — em parceria com a empresa Forteagro, que instalou uma vitrine tecnológica para demonstrar o sistema a produtores da região.
Segundo os pesquisadores, a solução pode ser adaptada para diferentes culturas e regiões, contribuindo para reduzir desperdícios de água e nutrientes na horticultura intensiva.
O estudo completo sobre o sistema de reuso pode ser consultado na publicação “Sistema de cultivo protegido do tomate em substrato com reuso da solução nutritiva”.
