Cientistas usam material para encapsular fertilizantes

Um estudo conduzido desde 2014 por pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), no campus de Araras, elaborou uma linha de pesquisa voltada para o desenvolvimento de materiais destinados ao encapsulamento de fertilizantes. O estudo teve apoio da FAPESP, por meio de Auxílio Regular, concedido à coordenadora Roselena Faez e de Bolsa de Doutorado, à segunda autora do estudo, a pesquisadora Débora França. “Os fertilizantes são constituídos por sais muito solúveis, facilmente carregáveis pelas chuvas. O encapsulamento possibilita que sejam liberados de forma controlada e gradativa, permitindo reduzir a quantidade utilizada e o desperdício”, disse Roselena. O artigo foi publicado no periódico Carbohydrate Polymers. 

As autoras da pesquisa disseram que o encapsulamento dos fertilizantes é uma medida fundamental para chegar aos chamados “fertilizantes de eficiência aprimorada” (EEFs, na sigla em inglês). Os EEFs ajustam diversos parâmetros, como a liberação de nutrientes e sua absorção pela cultura; a biodegradabilidade do material de revestimento; e a relação custo-benefício do produto. “Para chegar ao material apropriado para o revestimento, nós partimos da quitosana, um polímero de base biológica, abundante, renovável e fácil de obter”, afirma Roselena. A quitosana é produzida por meio da quitina, um polissacarídeo presente nos exoesqueletos de crustáceos – como camarões, lagostas e caranguejos – e nos revestimentos de insetos e micélios fúngicos. “A quitosana possui propriedades mecânicas muito boas, aliadas à capacidade de formar géis, fibras, filmes e microesferas, que possibilitam as mais diversas aplicações. É extremamente atraente devido à sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e não toxicidade”, informa a pesquisadora.

Com base na quitosana, Roselena e suas colaboradoras prepararam microesferas e microcápsulas para revestir os fertilizantes. “Em trabalho anterior, realizado em parceria com o professor Claudinei Fonseca Souza, da UFSCar-Araras, já havíamos utilizado uma técnica para monitorar a liberação dos nutrientes do fertilizante no solo, sem precisar fazer coletas. Isso se consegue medindo-se a condutividade elétrica do solo e correlacionando tal parâmetro com a liberação dos nutrientes”, conta.

No trabalho atual, a equipe coletou e analisou a liberação com a biodegradação, para verificar se durante a liberação já tem início o processo de biodegradação. “Nossos resultados são inéditos na literatura. Verificamos que a liberação se relaciona tanto com o processo difusional, isto é, com a entrada de água e saída de nutrientes, quanto com a biodegradação da matriz. Observamos que, durante os primeiros 30 dias, ocorre o processo de liberação, relacionado com o mecanismo de intumescimento e difusão, e a biodegradação. Após 40 dias, todo o nutriente já se encontra liberado e a biodegradação ocorre apenas na matriz”. 

Depois da publicação do artigo, a equipe de pesquisadores busca compreender os efeitos dos nutrientes, seu tipo e quantidade no processo de biodegradação. “Estamos trabalhando com macronutrientes essenciais (potássio, nitrogênio e fósforo) e também micronutrientes (cobre, manganês, ferro etc.), avaliando o sistema microbiológico do solo durante e após a biodegradação do polímero”, diz a pesquisadora.

O artigo Biodegradation and viability of chitosan-based microencapsulated fertilizers pode ser acessado em www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0144861721000230.