Irrigação de luz

16/04/2020

Por Ernane Miranda Lemes Breno Azevedo Matheus Iida

* Por Ernane Miranda Lemes é engenheiro agrônomo, fitopatologista, doutor e CSO do Grupo Fienile 

 

Breno Azevedo é engenheiro agrônomo, doutorando em Fitotecnia e sócio-fundador do Grupo Fienile

 

Matheus Iida é sócio-fundador do Grupo Fienile 

A dispersão e o desenvolvimento humano pela Terra foram essencialmente influenciados pela busca por sobrevivência, de tal forma que, atualmente, o homem ocupa todas as regiões do planeta.

Contudo, apesar de seu estabelecimento estar sempre condicionado à disponibilidade de alimento, nem todas as pessoas têm acesso satisfatório e adequado à alimentação. A população mundial está em cerca de 7,76 bilhões de pessoas (worldometers.info, 2020), e cerca de uma em cada novepessoas não o tem o suficiente para se nutrir (World Food Programme, 2019).

Me 

Responsabilidade da agricultura

Esta situação de escassez de alimento é ainda mais acentuada em diversos países africanos e do sudeste asiático. Apesar dos problemas de distribuição de alimentos serem agravados por questões políticas, por situações de conflitos e desperdícios da produção, a quantidade de alimento acaba sendo insuficiente.

Entretanto, a maior oferta de alimentos via uma maior produtividade agrícola (produção por área) poderia mitigar os problemas dessa escassez, assim como reduzir os custos de produção e do produto final para o consumidor. Essa maior produção agrícola deve, todavia, ser amparada em princípios ecológicos (sustentável) e sociais para atender, de forma justa e com equidade, a uma população crescente.

A evolução da agricultura permitiu, entretanto, aumentar de forma considerável a produção agrícola, possibilitando que mais pessoas tenham acesso a alimentos em quantidade e qualidade. Porém, os avanços consideráveis de produção agrícola sempre estiveram ligados à abertura de novas áreas, alterando de forma negativa diversos biomas por onde a agricultura passou ou se estabeleceu.

 

A importância da soja

A cultura agrícola da soja se destaca em área ocupada (36,8 milhões de hectares) e em quantidade de produção (122,2 milhões de toneladas) no Brasil (Conab, 2020), e esse destaque é devido a esta ser uma das mais eficientes culturas para a produção de proteína de alta qualidade e de excelente custo-benefício.

A proteína contida nos grãos de soja irá posteriormente compor rações e depois será convertida em proteína animal - este é o caminho principal da soja brasileira na China.

Produções recordes de até 149 (CESB, 2017) e 213 (UGCE, 2019) sacas de soja por hectare já foram registradas no Brasil e nos Estados Unidos, respectivamente. Contudo, para que tais recordes sejam atingidos, um conjunto de fatores deve ser fornecido em quantidade adequada e no momento apropriado.

Antes do planejamento dos fatores de cultivo, como a definição da genética a ser cultivada e do manejo fitossanitário, a cultura precisa ser plenamente atendida de fatores primários, como o manejo nutricional (solo), a irrigação e a disponibilidade de energia luminosa.

O não atendimento pleno de qualquer desses fatores afeta significativamente a produção final de grão, reduzindo a produtividade média (produtividade média nacional: 55,4 sc ha-1 de soja (Conab, 2020) e, consequentemente, a disponibilidade de alimento para a população.

 

Irrigando luz

Até recentemente, fatores como a genética, o controle de plantas infestantes, insetos, pragas e doenças, a irrigação e o manejo da nutrição mineral podiam ser manejados para elevar o teto produtivo de uma área. Contudo, o fornecimento de energia luminosa em larga escala sempre esteve na dependência da luz solar.

A luz natural varia tanto diariamente quanto conforme as estações do ano e a latitude de localização da área. Em regiões agrícolas de maiores latitudes (por exemplo, Estados Unidos eEuropa), as variações sazonais de luminosidade são ainda mais expressivas, permitindo, na maioria dessas regiões,apenas uma grande safra agrícola por ano.

Avaliando esta limitação e as soluções aplicáveis é que está sendo proposta e praticada a suplementação luminosa do cultivo agrícola por meio da instalação de painéis de iluminação artificial de alta eficiência (Light Emitting Diode) em pivôs de irrigação. Esta proposta, desenvolvida pelo Grupo Fienile, permite não só irrigar água no sentido convencional, mas também irrigar luz sobre toda a lavoura de uma forma completamente controlável.

A tecnologia, inédita pela escala de aplicação, está gerando resultados em pivô de irrigação tradicional em propriedade no município de Monte Carmelo (MG) – primeiro pivô no mundo com irrigação de água e luz.

Com apenas 40 dias de irrigação artificial de luz durante a noite – e durante o dia em períodos nublados –, durante a florada e início do enchimento de grãos, já foram projetados acréscimos de aproximadamente 66% na produção da soja, indo de cerca de 71 sc ha-1 (padrão da fazenda) para até 118 sc ha-1 no tratamento onde foi adicionada a iluminação artificial ao padrão da fazenda (safra 2019/20).

 

Validação do trabalho

Essa produção acima do padrão tradicional também exigiu adequações no manejo da cultura, da semeadura à colheita, na quantidade e no momento de aplicação dos nutrientes essenciais e benéficos. Existe, ainda, a possibilidade deredução da aplicação de fontes minerais – geralmente salinase degradantes da dinâmica do solo –, pela aplicação de fontes mais sustentáveis, como remineralizadores e a adição de matéria orgânica, do aumento da eficiência dos fertilizantes minerais existentes e de adubações verdes visando fixação de nutrientes no solo.

Todo esse pacote de tecnologias reprogramou os limites produtivos antes estabelecidos para as culturas agrícolas. Os desafios para essa tecnologia são todos da pesquisa, que deve descobrir o melhor espectro de luz aproveitado pela planta, dentro da sua genética e fenologia, visto que a tecnologia não apresenta contraindicações. Sabemos que ela funciona e que os resultados são surpreendentes, como nunca se viu no campo em tempos recentes.

As observações se iniciaram há quatro anos, mas essa é a primeira safra em escala comercial (100 hectares), com princípios experimentais, em que a tecnologia é aplicada. A ideia, agora, é partir para o fornecimento de mais horas de luz, de diferentes bandas do espectro luminoso e com maior frequência para revalidar os resultados já observados.

 

Ampliação dos benefícios

Além dos benefícios para o incremento da produção da soja, tem-se observado, com os estudos de suplementação luminosa, uma redução visualmente significativa da incidência de doenças e da ocorrência de insetos-praga, apesar de os estudos ainda não estarem sendo conduzidos com esse intuito (avaliação de pragas e doenças) nesse momento, fato que, se comprovado, poderá potencialmente reduzir os custos de produção e o impacto ambiental da atividade agrícola.

O potencial desse pacote tecnológico também não se restringe apenas à aplicação onde há pivôs de irrigação tradicional, mas pode ser aplicado via outros posicionamentos da suplementação luminosa, desde que se faça uso de luz apropriada de alta eficiência fotossintética, intensidade adequada e momentos de aplicação que não desregulem o desenvolvimento normal das plantas – essas diretrizes devem ser sempre indicadas pela pesquisa contínua e rigorosa.

Há que se lembrar que o aporte de luz pode abrir caminhos para que culturas, antes inviáveis no período de inverno, devido à quantidade de horas de luz natural ser menor, possam ser cultivadas a partir de então.

 

Custo

Por ainda ser experimental, o custo do projeto em si ainda não foi 100% estimado, mas, por trabalhar com iluminação de alta eficiência, o investimento será diluído em sucessivas safras, retornando gradativamente com a produtividade superior. Contudo, todo o projeto será estruturado para ser viável em cima da produtividade extra observada.

O próximo passo será partir para os painéis solares fotovoltaicos, objetivando a autossuficiência do pacote tecnológico e redução dos custos para amortizar a implementação do pacote.

 

A pesquisa é ampla e contínua

Atualmente, pesquisas com diferentes bandas do espectro eletromagnético embarcadas em diferentes painéis de suplementação luminosa em associação com monitoramento multiespectral (drones e satélites), nos diferentes estádios fenológicos (pré e pós-florada), com distintas formas de nutrição (por exemplo, remineralizadores, elementos benéficos, bioestimulantes, insumos biológicos e orgânicos) e para diversas culturas agrícolas (soja, milho, milho pipoca, feijão, algodão, batata, melancia, canola, alho, cevada, tabaco), têm sido conduzidas em condições de suplementação luminosa, ou não (controle), para que o sistema evolua para sua máxima eficiência.

Esse processo inovador de produção agrícola hoje está resguardado pelo direito de propriedade intelectual do Grupo Fienile, que não tem apresentado restrições potenciais para qualquer cultura agrícola, podendo ser, e será, amplamente aplicado nas diversas áreas produtivas, visto que a implementação do processo produtivo é tecnicamente comprovada e contribuirá potencialmente para mitigar os efeitos da falta de alimento em escala mundial.

As diversas pesquisas conduzidas concomitantemente têm demonstrado que os resultados são consequência de um conjunto articulado de aplicações de tecnologias e princípios, e que a aplicação isolada de qualquer fator (suplementação luminosa, nutrição precisa) não gerará os resultados já observados.

O Grupo Fienile é pioneiro nesses estudos e estará contribuindo com a agricultura nacional para alcançar produtividades inesperadas quando comparadas aos cultivostradicionais, indicando o grande potencial desse processo produtivo e estabelecendo os caminhos da nova agricultura.