Pesquisas internacionais vêm apontando a radiação ultravioleta (UV) como um dos principais fatores de estresse abiótico que impactam negativamente a produção agrícola. A exposição crescente à radiação UV-B, por exemplo, pode reduzir em até 72% o rendimento do algodão e em 15% a produtividade da soja, conforme estudos recentes.
Solução sustentável com nanotecnologia desenvolvida no Brasil
Diante desse cenário, cientistas vinculados ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para Agricultura Sustentável (INCT NanoAgro) desenvolveram uma inovadora aplicação nanotecnológica para proteger as lavouras da radiação ultravioleta.
A tecnologia se baseia na lignina kraft (KL), um subproduto obtido do processamento da madeira na indústria de papel e celulose. Essa lignina é utilizada como aditivo funcional em filmes agrícolas feitos com álcool polivinílico (PVA).
Maior proteção contra degradação por radiação UV-C
Nos testes laboratoriais, os pesquisadores desenvolveram filmes de PVA com diferentes formulações:
- Macropartículas de lignina kraft (KL)
- Nanopartículas de lignina (NP)
Todos os filmes foram enriquecidos com fertilizante NPK e plastificados com glicerol, formando uma estrutura moldável usada para cobertura de solo.
Após 21 dias de exposição à radiação UV-C, os filmes com nanopartículas de lignina preservaram mais de 90% da transparência, permitindo a passagem de luz essencial à fotossíntese. Já os filmes de PVA puro apresentaram queda para cerca de 70%, indicando maior degradação.
Análises confirmam resistência térmica e fotooxidativa
Por meio de análises como espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), os pesquisadores confirmaram que os filmes com lignina apresentaram menor degradação térmica e fotooxidativa, ampliando a durabilidade do material em campo.
Biodegradação acelerada e liberação controlada de nutrientes
Os testes de biodegradação respirométrica revelaram que os filmes com lignina também apresentaram alta atividade microbiana, com liberação de até 90 mg de CO₂ em 20 dias, evidenciando uma degradação ambientalmente benigna.
Além disso, os ensaios de lixiviação mostraram que os filmes permitem uma liberação gradual de nutrientes ao longo de 40 dias, funcionando como veículos de fertilização controlada.
“A solução, além de proteger o solo, melhora a biodegradabilidade do PVA e oferece fertilização gradual”, destaca Leonardo Fraceto, coordenador do INCT NanoAgro e pesquisador responsável pela inovação.
Desempenho no campo: testes com tomate cereja
Em aplicações práticas, os filmes foram utilizados como cobertura morta em cultivos de tomate cereja. O desempenho foi semelhante ao dos filmes mulch comerciais e superior aos filmes de controle, evidenciando o potencial da tecnologia em campo.
Inovação multifuncional para a agricultura sustentável
A nova solução desenvolvida pelo INCT NanoAgro apresenta características multifuncionais:
- Proteção contra radiação UV
- Liberação controlada de nutrientes
- Alta biodegradabilidade
- Eficiência no desenvolvimento das plantas
A incorporação de nanopartículas de lignina aos filmes agrícolas de PVA representa um avanço promissor rumo a uma agricultura mais sustentável, com melhor desempenho produtivo e menor impacto ambiental.
Fonte: Portal do Agronegócio
Fonte: Portal do Agronegócio