Cientistas usam material para encapsular fertilizantes
O encapsulamento possibilita que sejam liberados de forma controlada e gradativa, permitindo reduzir a quantidade utilizada e o desperdício.
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.
