Solo eletrônico comprova que eletricidade otimiza culturas agrícolas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/01/2024

Em vez de hortaliças, a equipe preferiu trabalhar com grãos, responsáveis pela maior parcela do impacto ambiental da agricultura.
[Imagem: Oikonomou et al. - 10.1073/pnas.2304135120]

Eletrocultura

Cientistas suecos estão dando credibilidade científica a uma prática largamente disseminada entre os adeptos de uma agricultura mais verde e com menos uso de fertilizantes e químicos danosos ao meio ambiente.

A prática de aplicar campos elétricos ao solo para otimizar a brota, crescimento e produção das plantas se disseminou ao longo dos últimos 20 anos. Originalmente conhecida como eletrocultura, a prática agora tem saído dos "campos alternativos" e ganho nomes mais mercadológicos, como "agricultura inteligente" ou "quarta revolução agrícola".

Aceitação acadêmica à parte, o fato é que os efeitos foram impressionantes e superaram as expectativas dos cientistas mais otimistas: As mudas de cevada cresceram em média 50% mais quando seu sistema radicular foi estimulado eletricamente através de um novo substrato de cultivo que os cientistas chamam de "solo eletrônico".

Em vez de aplicar eletricidade diretamente no solo, Vasileios Oikonomou e seus colegas da Universidade de Linkoping criaram um substrato para ser usado em hidroponia. Esse substrato, que a equipe batizou de eSolo, nada mais é do que um substrato de cultivo eletricamente condutor, que facilita a distribuição do campo elétrico para as sementes e plantas.

"Dessa forma, podemos fazer com que as mudas cresçam mais rápido e com menos recursos. Ainda não sabemos como isso realmente funciona, quais mecanismos biológicos estão envolvidos. O que descobrimos é que as mudas processam o nitrogênio de forma mais eficaz, mas não está claro mas como a estimulação elétrica impacta esse processo," confessou a professora Eleni Starvrinidou.

Esquema de funcionamento de eletrocultura.
[Imagem: Oikonomou et al. - 10.1073/pnas.2304135120]

Hidroponia com eletricidade

O cultivo hidropônico significa que as plantas crescem sem solo, precisando apenas de água, na qual os nutrientes são diluídos, e algo ao qual suas raízes possam se fixar - um substrato. É um sistema fechado que permite a recirculação da água para que cada muda receba exatamente os nutrientes de que necessita. Portanto, é necessária muito pouca água e todos os nutrientes permanecem no sistema, o que não é possível no cultivo tradicional, que acaba deixando fertilizantes e agrotóxicos escorrerem pelo solo, seja abaixo, rumo ao lençol freático, seja horizontalmente, rumo aos rios.

A hidroponia também permite o cultivo vertical em grandes torres para maximizar a eficiência de espaço. As culturas já cultivadas desta forma incluem alface, ervas e alguns vegetais. Os grãos normalmente não são cultivados em hidroponia, exceto para uso como forragem. Neste estudo os pesquisadores demonstraram que mudas de cevada podem ser cultivadas por hidroponia, apresentando melhor taxa de crescimento graças à estimulação elétrica.

O substrato mais comumente utilizado para o cultivo em hidroponia é a lã mineral. Além de não ser biodegradável, ela também é produzida por um processo que consome muita energia. Já o substrato de cultivo eletrônico eSolo é feito de celulose, o biopolímero mais abundante da Terra, misturado a um polímero condutor chamado PEDOT. Essa combinação não é nova, mas é a primeira vez que ela foi utilizada para o cultivo de plantas e para criar uma interface para as plantas.

Pesquisas anteriores usaram alta voltagem para estimular as raízes. A vantagem do substrato eletricamente condutor desenvolvido agora é que ele tem um consumo de energia muito baixo, eliminando os riscos da manipulação de sistemas de alta tensão.

"Não podemos dizer que a hidroponia resolverá o problema da segurança alimentar. Mas ela pode definitivamente ajudar, especialmente em áreas com pouca terra arável e com condições ambientais adversas," concluiu a professora Stavrinidou.

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