Pesquisadores do Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio, da Embrapa Instrumentação, em parceria com a Universidade Federal de São Carlos, desenvolveram sachês biodegradáveis de amido reforçados com nanopartículas que liberam fertilizantes de forma controlada no solo. A tecnologia foi criada para substituir polímeros derivados de petróleo usados em fertilizantes de liberação lenta e, ao mesmo tempo, aumentar a eficiência do uso de nutrientes em sistemas de agricultura de precisão.
Os sachês de amido podem ser preenchidos com diferentes formulações de fertilizantes em pó ou granulados, permitindo o ajuste da composição de nutrientes conforme a demanda de cada cultura. A proposta é enfrentar um problema recorrente na aplicação de compostos altamente solúveis, como o cloreto de potássio, usado em misturas de NPK. Hoje, uma parte relevante do fertilizante aplicado não é absorvida imediatamente pelas plantas, o que representa perda econômica e risco de contaminação do entorno por lixiviação ou dispersão aérea.
Nessa nova abordagem, o invólucro de amido atua como um reservatório controlado, liberando gradualmente os nutrientes para as raízes. De acordo com os pesquisadores, é possível modular o tipo de sachê conforme o fertilizante inserido, ajustando características como solubilidade, acidez e velocidade de liberação. O conceito favorece a construção de sistemas de fertilização customizada, alinhados ao perfil nutricional de cada espécie cultivada.
Para aumentar a resistência mecânica e a estabilidade do material até sua chegada ao solo, o grupo incorporou zeólita rica em íons de cobre à matriz de amido processada com ureia e ácido cítrico. A zeólita, um mineral poroso com alta capacidade de adsorção, reforça a estrutura do sachê e, ao mesmo tempo, atua como fonte de micronutriente. Nesse arranjo, os íons de cobre exercem dupla função: oferecem ação antimicrobiana contra fungos e bactérias, como demonstrado no controle do fungo Alternaria alternata, e disponibilizam cobre em forma assimilável pelas raízes.
O estudo avaliou diferentes concentrações de zeólita e identificou que a proporção de até 3% em massa, em relação ao amido, entrega ganhos significativos de resistência. Acima desse limite, as partículas tendem a se aglomerar, o que fragiliza o filme. Além do reforço mecânico e da oferta de micronutrientes, a zeólita contribui em condições de estiagem, graças à sua natureza porosa e hidrofílica, capaz de armazenar água e favorecer a disponibilidade hídrica no microambiente ao redor do sachê.
Os testes de liberação controlada foram conduzidos em meio aquoso por 30 dias. Os resultados indicaram a liberação parcial de cerca de 7 miligramas por litro de íons de cobre e 300 miligramas por litro de ureia. As propriedades hidrofílicas do amido favoreceram o contato com a água, permitindo a permeação do meio externo e a liberação de nutrientes como o cloreto de potássio de forma gradual. Segundo os autores, esse comportamento pode reduzir perdas na aplicação e limitar a quantidade de fertilizante em contato direto com o solo a cada momento.
Além da performance de liberação, foram realizados ensaios de solubilidade e citotoxicidade da zeólita de cobre, avaliando sua interação potencial com o ambiente após a degradação dos sachês. Testes com raízes de agrião mostraram aproximadamente 92% de viabilidade de germinação após uma hora de exposição ao material, sugerindo que a zeólita modificada pode ser usada em sistemas agrícolas. Ensaios de solubilidade em água neutra e em meio ácido com ácido cítrico indicaram que a dessorção de cobre aumenta de cerca de 5% para 45% do total esperado em ambiente ácido, o que ajuda a projetar formulações para diferentes condições de solo.
O trabalho se soma a pesquisas anteriores do mesmo grupo, que exploram a combinação de amido com outros agentes para modular o comportamento de fertilizantes pouco solúveis. Em um estudo com hidroxiapatita nanoparticulada, fonte de fósforo, a inclusão de pectina em sachês de amido e a acidificação do meio permitiram elevar a solubilidade do fertilizante. Nesse contexto, o amido, ao absorver água, torna-se gelatinoso, retendo o fertilizante no solo e reduzindo perdas por percolação e arraste em eventos de chuva ou vento.
Do ponto de vista econômico, a equipe foca em reduzir custos de processos e materiais para viabilizar a adoção industrial em escala. Embora tenha sido utilizado, neste momento, um amido comercial, os pesquisadores destacam que, para uso agrícola, não é necessária a mesma pureza exigida pela indústria de alimentos. A expectativa é migrar para fontes de amido mais baratas, ampliando a competitividade da tecnologia e sua inserção nos sistemas produtivos da agroindústria, sem comprometer o desempenho agronômico.
Outro ponto ressaltado é a versatilidade de preenchimento dos sachês: qualquer fertilizante granulado ou particulado pode ser incorporado sem afetar o processamento do invólucro, o que facilita a integração em linhas de produção existentes. Essa característica também reduz a exposição direta de trabalhadores aos fertilizantes em forma particulada, o que é relevante para ambientes de trabalho mais seguros e alinhados a práticas de responsabilidade socioambiental.
No estágio atual, a tecnologia de sachês biodegradáveis de amido reforçados com zeólita de cobre está em escala laboratorial. As aplicações consideradas mais imediatas envolvem paisagismo, jardinagem, hidroponia e casas de vegetação, em que volumes menores e maior controle operacional facilitam a adoção. Para chegar a cultivos em larga escala, o grupo planeja avançar com estudos de escalonamento, análise de viabilidade econômica e ajustes finos de formulações para diferentes culturas, permitindo, por exemplo, pacotes nutricionais distintos para uva, tomate e outras espécies de interesse comercial.
Fonte: Sachês de amido liberam fertilizante de forma controlada e podem substituir polímeros derivados de petróleo (https://agencia.fapesp.br/saches-de-amido-liberam-fertilizante-de-forma-controlada-e-podem-substituir-polimeros-derivados-de-petroleo/56561)
