O avanço da nanotecnologia no agronegócio brasileiro começa a abrir uma nova frente na disputa por eficiência dentro das fazendas: a redução das perdas de fertilizantes. Em um cenário marcado pela forte dependência externa, pois o Brasil importa mais de 85% dos fertilizantes que consome, pesquisadores brasileiros desenvolveram um revestimento capaz de controlar a liberação da ureia no solo, ampliando o aproveitamento do nitrogênio pelas plantas e reduzindo desperdícios ambientais e econômicos.
A tecnologia foi criada por pesquisadores da Embrapa, da Universidade de Ribeirão Preto, da Universidade Estadual Paulista e da Universidade de São Paulo. O revestimento combina um polímero derivado de óleo de mamona com nanoargila mineral e atua diretamente sobre um dos maiores gargalos agronômicos da ureia: sua alta solubilidade.
Principal fertilizante nitrogenado utilizado no mundo, a ureia possui cerca de 45% de nitrogênio em sua composição. O problema é que, em condições normais, ela se dissolve rapidamente após a aplicação, favorecendo perdas por volatilização de amônia e emissão de óxido nitroso, um dos gases associados ao efeito estufa.
Na prática, parte importante do nutriente aplicado deixa de ser absorvida pelas plantas antes mesmo de cumprir sua função produtiva.
Uma barreira inteligente ao redor da ureia
Os experimentos foram conduzidos no Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA), da Embrapa Instrumentação, em São Carlos (SP), e no Laboratório de Processos e Materiais (ProMat), da Unaerp. Os pesquisadores desenvolveram um sistema de revestimento baseado em nanocompósitos para encapsular os grânulos de ureia.
A estrutura utiliza poliuretano derivado de óleo de mamona, material biodegradável e de origem renovável, combinado com pequenas quantidades da nanoargila montmorilonita. A substância possui estrutura em lamelas nanométricas, semelhantes a escamas microscópicas, capazes de alterar significativamente o comportamento do revestimento.
Os resultados dos testes de liberação em água mostraram diferenças expressivas entre os materiais avaliados. A ureia convencional liberou mais de 85% do nitrogênio em apenas quatro horas. Quando o fertilizante recebeu revestimento apenas com poliuretano, essa taxa caiu para cerca de 70% em nove dias.
Já a incorporação de apenas 5% de nanoargila à matriz polimérica reduziu drasticamente a velocidade de liberação: apenas 22% do nitrogênio havia sido liberado no mesmo período.
“O papel da nanoestrutura foi decisivo no controle da liberação do nutriente”, afirma o pesquisador Ricardo Bortoletto-Santos, da Unaerp.
Segundo o pesquisador Caue Ribeiro, coordenador do LNNA, o diferencial da tecnologia está no comportamento químico da nanoargila dentro do revestimento.
“Ela cria uma espécie de barreira inteligente. Além de dificultar fisicamente a passagem da água, interage quimicamente com o nitrogênio liberado. Assim, o nutriente permanece retido por mais tempo e é disponibilizado gradualmente, de forma mais próxima ao ritmo de absorção da planta”, explica Ribeiro.
A pesquisa avançou além dos testes laboratoriais. Em casa de vegetação, os pesquisadores avaliaram o desempenho do fertilizante revestido no cultivo de capim-piatã, gramínea amplamente utilizada nos sistemas pecuários tropicais brasileiros.
Ao longo de 135 dias de produção e quatro cortes sequenciais da forrageira, os fertilizantes revestidos apresentaram desempenho agronômico superior em relação à ureia convencional.
Os experimentos mostraram aumento nas taxas de produção de massa seca e absorção significativamente maior de nitrogênio pelas plantas. Em determinados momentos do estudo, a absorção do nutriente chegou ao dobro daquela registrada com fertilização convencional.
Os pesquisadores atribuem esse desempenho ao funcionamento da nanoestrutura criada dentro do revestimento. Segundo o estudo, o diferencial não está apenas na formação de uma barreira física mais espessa ao redor do grânulo, mas principalmente na atuação química da montmorilonita.
A nanoargila promove interações iônicas e adsorventes que ajudam a sincronizar a liberação do nitrogênio com a demanda nutricional da planta. Na prática, o fertilizante passa a trabalhar em um ritmo mais próximo da necessidade fisiológica da cultura.
Menos perdas e menor dependência externa
O avanço tem impacto potencial sobre um dos componentes mais caros da produção agrícola brasileira. O nitrogênio está entre os nutrientes de maior custo dentro da adubação e representa parcela importante da dependência nacional de fertilizantes importados.
Para o pesquisador Alberto Carlos de Campos Bernardi, da Embrapa Pecuária Sudeste, a pesquisa se conecta diretamente à estratégia brasileira de segurança no abastecimento de insumos agrícolas.
“Atualmente, o Brasil importa mais de 85% dos fertilizantes que utiliza, e o nitrogênio é um dos nutrientes mais críticos dessa conta. Esse estudo vai além da questão acadêmica e se insere na estratégia nacional de sustentabilidade e redução da vulnerabilidade externa”, afirma Bernardi.
Além do potencial agronômico, os pesquisadores destacam que a tecnologia pode abrir espaço para revestimentos mais finos e eficientes, reduzindo o uso de material de cobertura sem comprometer o desempenho do fertilizante.
Essa combinação tende a reduzir desperdícios, minimizar perdas ambientais e aumentar a eficiência do uso de nutrientes no solo.
Próximo passo é chegar ao mercado
Agora, o grupo busca parceiros para viabilizar a transferência da tecnologia ao setor produtivo e acelerar sua adoção comercial em larga escala.
A expectativa é aproximar a pesquisa da indústria de fertilizantes e desenvolver soluções capazes de atender à crescente demanda por produtos mais eficientes e sustentáveis dentro da agricultura brasileira.
O estudo foi publicado no periódico científico ACS Agricultural Science & Technology, no artigo “Role of Nanocomposite Structure in Polyurethane Coatings for Slow-Release Fertilizers: A Case Study with Brachiaria brizantha”.
A pesquisa recebeu apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior e da Financiadora de Estudos e Projetos.
