Fertilizantes, inoculantes, corretivos agrícolas e agrotóxicos_pesticidas

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Ensino de Química
Fertilizantes, inoculantes, corretivos agrícolas e agrotóxicos/pesticidas
Objetivo: Reconhecer as necessidades do uso de fertilizantes, inoculantes,
corretivos agrícolas e agrotóxicos.
Quando o homem aprendeu a domar e criar animais e também plantar passou de
caçador nômade a sedentário, pois era necessário esperar as plantas crescerem.
Estes foram fatores muito importantes para o desenvolvimento humano, iniciando há
dez mil anos, na Mesopotâmia, às margens dos rios Tigre e Eufrates (onde hoje é o
Iraque). Há aproximadamente oito mil anos, iniciaram-se as plantações no vale do
Rio Nilo, no Egito. O homem percebia que plantar às margens de rios promovia o
bom crescimento das plantas. Hoje, sabemos que as constantes cheias e vazantes
dos rios permitiam as trocas de matéria orgânica e nutrientes com o solo. E, foi
nessa época que já observava que “aquela terra escura” — o húmus — tornava o
solo mais permeável.
Com o tempo, o homem foi também percebendo que era necessário revolver o
solo, para melhorar a aeração e também permitir a ciclagem de nutrientes. Este
processo é chamado de manejo de solo. Porém, sabe-se que não basta revolver o
solo, pois o manejo correto do solo é fundamental para o sucesso na agricultura.
Hoje me dia, muitos países investem em pesquisas agropecuárias incluindo
aquelas que tratam do manejo do solo, da rotação de culturas, da integração de
lavouras com a pecuária e do uso sustentável das florestas, entre outros pontos
importantes. Todas essas pesquisas vão auxiliando no desenvolvimento da
agricultura. Mas, nem sempre foi assim, pois, se pensarmos que a agricultura existe
há milênios, conforme escrevi no início deste texto, as pesquisas relacionadas
diretamente à agricultura são relativamente recentes.
Foi em meados do século XIX, que o químico alemão Justus Von Liebig propôs a
“lei do Mínimo” ou, “Lei de Liebig”. Esta lei afirma que o crescimento de um vegetal
se dá por falta, não por excesso, de um componente e o fator mínimo é o elemento
que se encontra nas menores quantidades em relação às necessidades da planta.
Ou seja, os micronutrientes também podem controlar o crescimento das plantas.
Esta lei também está associada aos fatores físicos, como incidência luminosa,
temperatura e umidade.
Por volta de 1840, Liebig observou a relação entre o crescimento das plantas e a
utilização de fezes de animais (estrume) como adubo. Desde então, a adubação
vem sendo utilizada no manejo de solos para modificar quimicamente a sua
composição e também condicioná-lo fisicamente. Os principais adubos/fertilizantes
eram preparados a partir de restos de vegetais decompostos e do estrume dos
animais. Para plantações em maior escala, os agricultores adquiriam o Salitre do
Chile ou os produtos do beneficiamento dos depósitos de Guano. Como todos esses
adubos são de proveniência natural, o seu uso não provocava desequilíbrios aos
ecossistema, pois sua biodegradação e incorporação às cadeias alimentares eram
imediatas.
Porém, com o aumento da população mundial, era de se esperar que a utilização
de adubação “natural”, composta pelo estrume de animais e os vegetais
decompostos, não seria suficiente para manter os nutrientes necessários no solo
para o crescimento das culturas, certo? Portanto, a adição de fertilizantes sintéticos
visaria atender à necessidade de nutrientes nas culturas.
Após a produção de amônia, em escala industrial, — lembram que na aula anterior,
foi abordado o tópico “equilíbrio químico” por meio da síntese da amônia, que é a
matéria-prima para a fabricação de fertilizantes? — o crescimento na produção de
fertilizantes só aumentou ao longo dos anos. A FAO (Food and Agricultural
Organization) coleta dados de produção e consumo de fertilizantes em todos os
países, daí, verifica-se que nas últimas décadas, este aumento é muito drástico. No
Brasil, por exemplo, o consumo de fertilizante por hectare de terra arada era de
120,8 quilogramas por hectare em 2002, passando a 175,8 em 2014 (dados do
Banco Mundial, World Bank Group). Veja que dado interessante, vinte e três por
cento dos fertilizantes utilizados no Brasil são utilizados nas lavouras de
cana-de-açúcar! (sítio de notícias da FAPESP, Fundação de Amparo à Pesquisa do
Estado de São Paulo, Agência FAPESP, 11 de abril de 2017) e, claro, a aplicação
de fertilizantes pode melhorar a produção agrícola, principalmente quando
associada ao aprimoramento da linhagem das culturas.
A aplicação correta dos fertilizantes no solo exigem técnicas corretas que incluem
o modo, o local e o momento da aplicação. Mas, nunca sua assimilação pelo vegetal
é de 100%, pois podem ocorrer perdas por lixiviação e o nitrogênio fixado ir para as
fases sólida e líquida do solo. Com isso, muitas vezes são necessárias novas
aplicações, com notável diminuição da eficiência de sua utilização provocando o
aumento constante da quantidade de nitrogênio fixado no solo ou este
“perdendo-se” nos rios e lagos, por lixiviação. Começamos a perceber o amplo —
acho que este é um bom adjetivo para descrever o que pretendo — impacto gerado
pela utilização de fertilizantes.
Este impacto perpassa por toda a cadeia produtiva, que vai desde a produção da
amônia até o consumo final do produto. Para ajudar a mensurar esse impacto há
muitos estudos apontando para o fato que a Avaliação do Ciclo de Vida, ACV, de um
fertilizante (ou, em inglês, LCA, lifecycle analysis ou life cycle analysis ou ainda life
cycle assessment) é de vital importância para entender os impactos ambientais e
econômicos do uso dos fertilizantes. A AVC é utilizada pelas agroindústrias em todo
o mundo para melhorar a produção do fertilizante e auxiliar na conservação
ambiental. A ACV é uma metodologia de análise que começa com a extração das
matérias-primas para a produção do fertilizante, passando por todas as etapas na
cadeia produtiva até o seu uso e destino final. (JESUS e HILL, 2015).
Porém, além de pesquisas para melhorar o aproveitamento dos fertilizantes há
também aquelas que visam substituí-los. Vejamos um exemplo, os solos brasileiros
são muito ácidos, — principalmente os contidos no bioma Cerrado — porque
apresentam altos níveis de alumínio e manganês. Esses íons metálicos tendem a
sofrer hidrólise, formando os hidróxidos insolúveis e liberando íons H+ para o solo —
e, a presença dos ácidos orgânicos (os ácidos húmicos) e dos fertilizantes
nitrogenados aumentam ainda mais a sua acidez. Para reverter o problema,
adicionam-se os corretivos agrícolas, que diminuem a acidez do solo, melhorando
o aproveitamento dos fertilizantes pelos vegetais. Bem, se os corretivos agrícolas
têm a função de diminuir a acidez dos solos, podemos inferir que são materiais
básicos, certo?
Muito bem, os principais corretivos agrícolas são o calcário, a cal virgem agrícola
[CaO], a cal hidratada agrícola, o calcário calcinado e escórias de siderurgia,
constituídas por silicatos de magnésio e cálcio. Não são os íons cálcio que corrigem
o pH e sim os carbonatos, os hidróxidos e os silicatos. (PRIMAVESI e PRIMAVESI,
2004).
Os corretivos agrícolas não substituem o uso dos fertilizantes, porém, os
inoculantes são uma alternativa ao seu uso. Os inoculantes agrícolas são produtos
que contêm micro-organismos favoráveis ao crescimento das plantas agindo como o
veículo de transporte de bactérias selecionadas. Os inoculantes contendo os
rizóbios são eficientes nos processos de fixação biológica do nitrogênio, pois
conseguem suprir as plantas com nitrogênio, gerando um menor custo para o
agricultor, sem contaminar o ecossistema (CARVALHO, FERREIRA e HUNGRIA,
2010).
Outra forma eficiente de ficar o nitrogênio no solo é a rotação de culturas,
alternando o plantio de um vegetal, com o de uma leguminosa, pois, como já
abordado em aulas anteriores, as leguminosas fixam o nitrogênio no solo quando
morrem. Pois bem, este processo, de rotação de culturas pode ser chamado de “o
processo de inoculação original”, pois há mais de um século, em alguns locais,
ocorria o transporte de terras utilizadas para plantarleguminosas para outros locais
onde se desejava iniciar outra plantação daquela espécie. (ARAUJO e HUNGRIA,
1994)
Recentemente, foram divulgados os resultados de uma pesquisa, apoiada pela
FAPESP, mostrando que a inoculação de bactérias em solo fértil é mais eficiente
que o uso de fertilizantes e, em solos pobres, com alto índice de acidez, a
inoculação protege a planta e promove o seu crescimento (Agência FAPESP, 11 de
abril de 2017).
Estamos apontando brevemente os produtos que auxiliam no crescimento dos
vegetais: os fertilizantes, os corretivos agrícolas e os inoculantes, estes últimos
foram apresentados como uma alternativa à utilização dos fertilizantes
convencionais. Porém, há de se pensar na proteção das plantas aos organismos
que prejudicam seu crescimento. Esses produtos são os agrotóxicos. Aqui cabe
um breve comentário, há alguns anos, alguns setores da indústria introduziram um
novo nome para os agrotóxicos, chamando-os de defensivos agrícolas. É comum,
encontramos trabalhos utilizando os dois nomes, como sinônimos.
Notícias sobre os agrotóxicos vêm sendo bastante disseminadas nos últimos
meses por conta Projeto de Lei (PL) 6299/2002, que foi aprovado recentemente em
uma Comissão especial da Câmara dos Deputados e na sequência, seguirá para
votação em Plenário. O PL 6299/2002 trata da alteração de alguns artigos da Lei nº
7.802, de 11 de julho de 1989 — regulamentada pelo Decreto nº 4.074, de 4 de
janeiro de 2002 — que dispõe sobre todos os aspectos referentes aos agrotóxicos,
desde a pesquisa até a dispensação das embalagens.
Pois bem, de forma bastante resumida, pois o assunto é complexo o PL 6299/02
propõe, entre outras alterações na Lei, a mudança do nome agrotóxico para
pesticida, abre caminho para a fabricação de produtos genéricos, à semelhança do
que se têm na indústria farmacêutica e limita o tempo para o lançamento de um
novo produto no mercado.
Os agrotóxicos/pesticidas são classificados em grupos: inseticidas, fungicidas,
herbicidas, rodenticidas (contra os roedores) e definifos como: “produtos e agentes
de processos físicos, químicos ou biológicos, destinados ao uso nos setores de
produção, no armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, nas
pastagens, na proteção de florestas, nativas ou plantadas, e de outros ecossistemas
e de ambientes urbanos, hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a
composição da flora ou da fauna, a fim de preservá-las da ação danosa de seres
vivos considerados nocivos, bem como as substâncias e produtos empregados
como desfolhantes, dessecantes, estimuladores e inibidores de crescimento”.
Os agrotóxicos/pesticidas são também chamados de xenobióticos porque são
estranhos ao ambiente. A despeito de todos os seus efeitos adversos ao
meio-ambiente, é difícil eliminá-los de vez, tendo em vista, principalmente, a
demanda por alimentos. Os agrotóxicos/pesticidas em geral podem passar por três
processos básicos, que são a retenção no solo, a transformação no solo e o
transporte para reservatório diferente da litosfera.
Como exemplo, não podemos deixar de mencionar o DDT,
para-diclorodifeniltricloroetano que foi o primeiro inseticida organoclorado de
elevada resistência à decomposição no ambiente. Ele foi muito utilizado na 2º
Guerra Mundial para combater os mosquitos transmissores da malária e da febre
amarela, além de ser eficiente contra piolhos, que podem transmitir o tifo e contra
pragas de pulgas. Não obstante sua contribuição para prevenir doenças graves, sua
utilização foi indiscriminada, particularmente na agricultura. Por conta de sua longa
meia-vida (da ordem de decênios), várias espécies de aves deixaram de se
reproduzir em locais próximos ou longínquos de onde ele era aplicado. Ou seja, o
que era um atributo do DDT passou a ser um grande problema ambiental que se
estende a todo o ecossistema. Em pouco tempo, após sua aplicação, verificavam a
presença do DDT em calotas polares e em tecidos de animais que viviam muito
longe dos locais de grandes aplicações do inseticida.
A partir de 1969, a Suécia e outros países europeus proibiram seu uso. E, em
1973, a Agência de Proteção Ambiental Americana fez o mesmo nos Estados
Unidos, liberando-o apenas em casos indispensáveis à saúde pública. Porém, ainda
há registros do uso do DDT em países em desenvolvimento.
Como existem os inseticidas naturais, sintetizados pelas próprias plantas para
defenderem-se de pragas, há muitos pesquisadores que trabalham bastante para
sintetizar moléculas parecidas com as naturais, pois gerariam inseticidas
ambientalmente benignos. Os insetos tornam-se resistentes aos inseticidas,
portanto, é bastante comum que uma espécie de inseto seja eliminada por alguns
anos e, quando ela retorna, está mais resistente. Como consequência, há
pesquisas que tentam focar na seletividade dos insetos. Muitas destas pesquisas
descobriram os hormônios que controlam seu crescimento e comportamento sexual.
Quando aplicadas no momento certo, podem desorganizar o seu crescimento.
A Biologia Molecular, ou usando um termo leigo: Engenharia Genética, também
vem sendo utilizada para a produção de organismos geneticamente modificados
que sejam resistentes às pragas. Os cientistas especializados em plantas
conseguiram inserir genes estranhos ao genoma de uma planta e a produzir
sementes que contêm novas características. Muito do que é produzido de soja e
algodão no mundo provêm das sementes geneticamente modificadas.
Ainda há muita incerteza sobre as consequências da plantação e do consumo dos
alimentos transgênicos. Porém, há muita pesquisa sendo feita e os resultados não
tardarão a aparecer, para que possamos emitir opiniões mais acertadas sobre o seu
plantio e consumo.
Bibliografia
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BAIRD, C. Química Ambiental, 2ª ed., São Paulo: Bookman, 2002.
BRAGA, B., HESPANHOL, I., CONEJO, J.G.L., BARROS, M.T.L., SPENCER, M.,
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PRIMAVESI, A.C. e PRIMAVESI, O. Características dos corretivos agrícolas.
Documentos 37. São Carlos: Embrapa Sudeste, 2004.
ROCHA, J.C., ROSA, A.H., CARDOSO, A.A., Introdução à Química Ambiental, 2º
ed., São Paulo: Bookman, 2011.
SPIRO, T.G. e STIGLIANI, W.M., Química Ambiental, 2ª ed., São Paulo: Pearson,
2008.
Sobre manejo do solo em diferentes culturas de vegetais: visite o site da Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuária, EMBRAPA: <https://embrapa.br>