No dia 14 de fevereiro, aconteceu a defesa da dissertação de mestrado de José Flavio Firmani, mestrando na Universidade Estadual de Londrina (UEL) ligado às pesquisas do INCT Nano Agro, sob a orientação dos professores Dr. Halley Caixeta Oliveira e Dr. Giliardi Dalazen. A banca examinadora contou também com a participação dos professores Dr. José Antônio Pimenta e Dr. Fernando Storniolo Adegas.
O trabalho apresentado, intitulado “Combinação de atrazina nanoencapsulada e convencional: Seletividade para Zea mays e controle pós-emergente de Raphanus sativus e Conyza bonariensis“, explora uma estratégia inovadora para otimizar o uso de herbicidas, combinando nanotecnologia e práticas agrícolas convencionais para um controle mais eficiente e sustentável de plantas daninhas na cultura do milho.
O Desafio Global da Produção de Alimentos
A população mundial está em constante crescimento e, segundo projeções da ONU, deve atingir cerca de 9,7 bilhões de pessoas em 2050. O World Resources Institute, em seu relatório “Creating a Sustainable Food Future”, estima que será necessário aumentar a produção de alimentos em 56% até 2050 para alimentar a população mundial de forma sustentável.
Além do crescimento populacional, a demanda por alimentos também está aumentando devido ao crescimento da renda em países em desenvolvimento e à mudança nos hábitos alimentares, com maior consumo de carne e outros produtos que exigem mais recursos para serem produzidos.
Para aumentar a produção de alimentos, é preciso utilizar mais terras, água e outros recursos naturais. No entanto, esses recursos são limitados e estão sob crescente pressão devido às mudanças climáticas, à degradação do solo e à poluição.
A Batalha Contra as Plantas Daninhas
O milho é um dos cereais mais importantes do mundo, tanto para a alimentação humana quanto animal, além de ser matéria-prima para diversas indústrias. No Brasil, o milho é amplamente cultivado em diferentes safras, o que demonstra a importância dessa cultura para a economia e a segurança alimentar do país. Apesar disso, a cultura enfrenta diversos desafios, como a competição com plantas daninhas, que podem reduzir significativamente a produtividade.
As plantas daninhas competem com as culturas por água, luz, nutrientes e espaço, prejudicando o desenvolvimento das plantas e reduzindo a produtividade. O seu controle eleva os custos de produção, pois exige o uso de herbicidas, mão de obra e maquinário.
Somado a esses desafios, o uso contínuo de herbicidas sem rotação de mecanismos de ação tem levado ao surgimento de plantas daninhas resistentes, o que dificulta ainda mais o controle e aumenta a demanda por novas soluções.
A Atrazina e Seus Dilemas
A atrazina é um herbicida e amplamente utilizado no controle de plantas daninhas em diversas culturas ao redor do mundo, incluindo o milho. No entanto, a substância apresenta problemas de lixiviação e contaminação de águas subterrâneas, o que tem levado à sua restrição em alguns países. Diante disso, é fundamental buscar alternativas para aumentar a eficiência da atrazina ao mesmo tempo em que se reduz a quantidade utilizada, de forma a minimizar os impactos ambientais.
Nanoencapsulamento como redutor de impactos ambientais
A pesquisa de Firmani traz evidências do uso de nanoencapsulamento como uma estratégia promissora para aumentar a atividade do herbicida, permitindo a redução da dose aplicada e a mitigação dos riscos ambientais. O uso da nanoformulação permite controlar a liberação do herbicida, garantindo que ele seja entregue no local e no momento certos, aumentando a eficiência e reduzindo as perdas.
Além disso, as formulações desenvolvidas na pesquisa utilizaram a zeína (um material natural derivado do milho) para a produção dos nanocarreadores, o que torna a tecnologia ainda mais sustentável e alinhada com os princípios da economia circular.
Para gerar o resultado esperado, a pesquisa combinou duas formas de atrazina:
- A forma tradicional do herbicida, já utilizada pelos agricultores.
- A atrazina nanoencapsulada em partículas de zeína.
A combinação dessas duas formas de atrazina mostrou resultados animadores.
Resultados Promissores
Os experimentos foram realizados em casas de vegetação, o que permite um controle rigoroso dos experimentos ao mesmo tempo que simula um ambiente semelhante ao que os agricultores encontram no campo. A pesquisa mostrou que:
- Menos é Mais: Ao combinar as duas formas de atrazina, foi possível usar menos herbicida para controlar as plantas daninhas, sem diminuir a eficácia.
- Milho Protegido: A combinação não prejudicou as plantas de milho, garantindo a segurança da cultura.
- Super resultado: A combinação teve um efeito mais forte em algumas plantas daninhas, como a buva, superando até mesmo o uso de altas doses de atrazina convencional.
- Efeito Adjuvante: As cápsulas de zeína podem ajudar o funcionamento do herbicida convencional, abrindo novas possibilidades para o uso de materiais naturais.
As espécies de plantas daninhas estudadas foram a Conyza bonariensis (buva) e o Raphanus sativus (nabo forrageiro), ambas de grande importância no contexto agrícola brasileiro.
Relevância Prática das Descobertas
A pesquisa de Firmani é mais uma demonstração do potencial da nanotecnologia para o fortalecimento da agricultura brasileira.
- Sustentabilidade: A pesquisa está alinhada com a busca por práticas agrícolas mais sustentáveis, visando reduzir o impacto ambiental e promover a saúde do solo e da água.
- Inovação: A combinação de nanotecnologia e herbicidas convencionais representa uma abordagem inovadora para o manejo de plantas daninhas, que pode inspirar novas pesquisas e tecnologias.
- Economia: O uso de menos herbicida pode reduzir os custos de produção para os agricultores, tornando a agricultura mais eficiente e acessível.
Esse trabalho se enquadra no Eixo 1 de pesquisas do INCT: Design e Caracterização de Nanomateriais Sustentáveis. Para saber mais sobre todas a frentes de P&D, acesse https://inctnanoagro.com.br/eixo-tematico/
