Tecnologia de sensores inteligentes que ajudará os agricultores a usar fertilizantes de forma mais eficiente e reduzir os danos ambientais.
A tecnologia, descrita na revista Natural Foods, pode ajudar os produtores a determinar o melhor momento para aplicar fertilizantes nas plantações e a quantidade necessária, levando em consideração fatores como clima e condições do solo. Isso reduzirá a fertilização excessiva, dispendiosa e prejudicial ao meio ambiente, que libera o gás de efeito estufa óxido nitroso e polui o solo e os cursos d'água.
Hoje, a fertilização excessiva tornou 12% das terras aráveis do mundo inutilizáveis, e o uso de fertilizantes de nitrogênio aumentou em 600% nos últimos 50 anos.
No entanto, é difícil para os produtores agrícolas regularem com precisão o uso de fertilizantes: se gastarem muito, correm o risco de danificar o meio ambiente; se gastarem pouco, correm o risco de ter rendimentos mais baixos;
Pesquisadores da nova tecnologia de sensores dizem que ela pode beneficiar o meio ambiente e os produtores.
O sensor, chamado de sensor elétrico de gás quimicamente funcionalizado (chemPEGS) baseado em papel, mede a quantidade de amônio no solo, um composto que é convertido em nitrito e nitrato pelas bactérias do solo. Ele utiliza um tipo de inteligência artificial chamada aprendizado de máquina, combinando-a com dados meteorológicos, tempo desde a aplicação de fertilizantes, medições de pH e condutividade do solo. Ele utiliza esses dados para prever o teor total de nitrogênio do solo agora e o teor total de nitrogênio daqui a 12 dias, a fim de prever o melhor momento para aplicar fertilizantes.
O estudo mostra como essa nova solução de baixo custo pode ajudar os produtores a obter o máximo benefício com a menor quantidade de fertilizante, especialmente para culturas que exigem muito fertilizante, como o trigo. Essa tecnologia pode, simultaneamente, reduzir os custos para o produtor e os danos ambientais causados pelos fertilizantes nitrogenados, o tipo de fertilizante mais utilizado.
O pesquisador principal, Dr. Max Greer, do Departamento de Bioengenharia do Imperial College London, afirmou: “O problema da fertilização excessiva, tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico, não pode ser superestimado. A produtividade e a renda relacionada estão diminuindo ano após ano, e os fabricantes não têm atualmente as ferramentas necessárias para lidar com esse problema.
Nossa tecnologia pode ajudar a resolver esse problema, auxiliando os produtores a entender os níveis atuais de amônia e nitrato no solo e a prever os níveis futuros com base nas condições climáticas. Isso permite que eles ajustem a aplicação de fertilizantes às necessidades específicas do solo e da cultura.
O excesso de fertilizantes nitrogenados libera óxido nitroso no ar, um gás de efeito estufa 300 vezes mais potente que o dióxido de carbono, contribuindo para a crise climática. O excesso de fertilizantes também pode ser levado pela água da chuva para os cursos d'água, privando a vida aquática de oxigênio, causando proliferação de algas e reduzindo a biodiversidade.
No entanto, ajustar com precisão os níveis de fertilizantes para atender às necessidades do solo e das culturas continua sendo um desafio. Os testes são raros, e os métodos atuais para medir o nitrogênio do solo envolvem o envio de amostras de solo para um laboratório — um processo demorado e caro, cujos resultados são de utilidade limitada quando chegam aos produtores.
O Dr. Firat Guder, autor sênior e pesquisador principal do Departamento de Bioengenharia do Imperial College, afirmou: “A maior parte dos nossos alimentos vem do solo – é um recurso não renovável e, se não o protegermos, o perderemos. Mais uma vez, combinado com a poluição por nitrogênio da agricultura, cria-se um dilema para o planeta que esperamos ajudar a resolver por meio da agricultura de precisão, que, esperamos, ajudará a reduzir a fertilização excessiva e, ao mesmo tempo, aumentará a produtividade das culturas e os lucros dos produtores.”
Data de publicação: 20 de maio de 2024