Nanotecnologia: chegando a uma estufa perto de você

Filmes de pontos quânticos luminescentes laranja UbiGro-Inner 600 são instalados sobre pepinos nesta estufa em Leamington, Canadá. Fotos: UbiQD, Inc.

Entre a nanotecnologia, a inteligência artificial (IA) e o ataque interminável de aplicações concebidas para o ajudar a compreender os dados, pode parecer que a tecnologia está a dominar o mundo, mesmo nas estufas.

No entanto, algumas coisas interessantes estão acontecendo no espaço nano e podem proporcionar uma vantagem competitiva para sua operação. Aqui está uma olhada em alguns usos emergentes da nanotecnologia em estufas.

Embora possa parecer novo, a nanotecnologia como ciência já existe há algum tempo. De acordo com a Iniciativa Nacional de Nanotecnologia (NNI), a nanotecnologia moderna começou no início da década de 1980 e inclui “ciência, engenharia e tecnologia conduzidas em nanoescala, que é de cerca de 1 a 100 nanômetros”. Nanômetros são abreviados como “nm”. Para servir de referência, a NNI explica que uma folha de jornal tem cerca de 100.000 nm de espessura.

Fertilizantes, tratamentos contra pragas e soluções de micronutrientes são caros e ninguém quer desperdiçá-los. Visar aplicações para melhor biodisponibilidade e absorção mais eficiente pelas plantas é o objetivo das nanopartículas agrícolas.

Um dos usos crescentes são os nanofertilizantes. Os nanofertilizantes não são apenas pequenos pedaços de fertilizante comum. Pense em vez de um caminhão de entrega de tamanho nanométrico para aumentar a eficiência da absorção de nutrientes. Embora pequena, na faixa de 10-100 nm, uma nanopartícula ainda é centenas de vezes maior que um íon de cálcio ou outro nutriente. Cargas eletrostáticas atraem esses íons para a nanopartícula, carregando-a.

Landon Bunderson, Diretor Científico da Aqua-Yield, explica que as nanopartículas “aproveitam o mecanismo já existente de endocitose para entregar cargas maiores à célula”. É um método que as plantas utilizam para trazer partículas maiores através da parede celular, partículas que são grandes demais para passar através da membrana celular por outros métodos. Quando o nanofertilizante passa através da parede celular, essa partícula supercarregada contendo nutrientes fica disponível para a planta.

As nanopartículas não se limitam a fertilizantes – elas podem ser usadas para melhorar a aplicação de inseticidas, fungicidas e outros tratamentos. Iniciadores de raiz, cálcio, potássio, qualquer que seja o material, Bunderson diz que as nanopartículas podem ajudar.

A entrega aprimorada de nutrientes e o aumento das taxas de absorção criam benefícios, incluindo maior massa de raízes, menor uso de fertilizantes e aditivos, rendimentos mais elevados e tempos de ciclo de colheita mais rápidos. As nanopartículas podem ser utilizadas em todas as fases de crescimento, desde o auxílio na germinação e estabelecimento até a finalização, e são econômicas.

“Todo mundo tem um problema de absorção”, diz Bunderson, embora os produtores nem sempre enquadrem a questão dessa forma. A introdução de nutrientes e tratamentos no tecido vegetal é um problema de absorção. Com a capacidade de integração perfeita aos sistemas de aplicação atuais, os usuários de nanopartículas estão obtendo ótimos resultados.

Os produtores podem misturar nanopartículas com os seus sistemas de fertirrigação existentes. À medida que os resultados são observados, ajuste as taxas de aplicação para refletir as novas eficiências.

As nanobolhas estão aqui e podem fazer mais do que aumentar o oxigênio dissolvido. As nanobolhas aumentam e estabilizam o oxigénio disponível para as plantas na rizosfera, resultando em sistemas radiculares mais robustos e plantas mais saudáveis, mas esse não é o seu único benefício. O aumento do oxigênio na zona radicular muda o ambiente para uma situação aeróbica e favorece as bactérias benéficas em detrimento das prejudiciais.

Davey Rock é gerente de desenvolvimento de negócios da Moleaer para o meio-oeste dos EUA. Ele diz que um motivo comum para os produtores incluírem nanobolhas em seus sistemas é a mitigação do biofilme e a redução da manutenção da linha. As nanobolhas, devido à sua forte carga negativa e superfície dura e estável, são uma forma eficiente e segura de minimizar problemas de biofilme em sua operação.

Rock explica que as nanobolhas também são oxidantes, liberando um radical hidroxila quando estouram. Num estudo de caso, os níveis de Pythium foram reduzidos em 81% em comparação com a água não tratada no mesmo local. Rendimentos mais elevados, tempos de ciclo de colheita mais rápidos e menos problemas de doenças fazem com que valha a pena investigar as nanobolhas.