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  • Cientistas desenvolvem nanotecnologia para proteção UV do solo agrícola

    Cientistas desenvolvem nanotecnologia para proteção UV do solo agrícola

    Pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para Agricultura Sustentável (INCT NanoAgro) anunciaram uma inovação promissora para o setor agrícola: o desenvolvimento de filmes de álcool polivinílico (PVA) com adição de nanopartículas de lignina kraft, capazes de otimizar a proteção contra radiação ultravioleta (UV) e aumentar a durabilidade das coberturas de solo.

    A lignina kraft, subproduto da indústria de papel e celulose, é um componente natural encontrado na madeira e em outras partes das plantas. Suas propriedades antioxidantes, capacidade de absorção de radiação UV e biodegradabilidade têm chamado a atenção de pesquisadores em diversos setores, incluindo agricultura, cosméticos e embalagens. O uso dessa biomolécula em nanotecnologia representa uma alternativa sustentável aos derivados de petróleo, promovendo maior eficiência e menor impacto ambiental.

    Estudos recentes indicam que a radiação ultravioleta é um dos principais fatores de estresse abiótico que afetam o rendimento de culturas agrícolas. Por exemplo, o aumento de 9,5% na radiação UV-B pode causar redução de até 72% na produtividade do algodão. E uma queda de 15% na soja, segundo dados de pesquisas internacionais.

    Como funciona a inovação

    A solução desenvolvida pelo INCT NanoAgro utiliza lignina kraft fracionada com ácido acético, aplicada como aditivo funcional em filmes agrícolas de PVA. Esses filmes são enriquecidos com fertilizante NPK e plastificados com glicerol, formando uma cobertura moldável para o solo. Após 21 dias de exposição à radiação UV-C, os filmes com nanopartículas de lignina mantiveram mais de 90% de transparência, o que é fundamental para a passagem de luz solar necessária à fotossíntese. Enquanto filmes de PVA puro apresentaram queda para cerca de 70%.

    Técnicas analíticas, como espectroscopia no infravermelho e calorimetria exploratória diferencial, confirmaram menor degradação térmica e foto-oxidativa nos filmes com lignina, garantindo maior durabilidade e eficiência no campo.

    Biodegradabilidade e liberação controlada de nutrientes

    Ensaios de biodegradação mostraram maior atividade microbiana nos filmes com lignina, com liberação de até 90 mg de CO₂ em 20 dias, indicando degradação ambientalmente benigna. Testes de lixiviação também comprovaram a liberação controlada de nutrientes ao longo de 40 dias, funcionando como um sistema de fertilização gradual.

    Em aplicações práticas, os filmes de PVA com nanopartículas de lignina foram testados em cultivos de tomate cereja, apresentando desempenho igual ou superior aos filmes mulch comerciais. A tecnologia oferece proteção UV, controle de nutrientes e maior sustentabilidade ambiental, além de ser biodegradável e multifuncional.

    Segundo Leonardo Fraceto, coordenador do INCT NanoAgro, “essas nanopartículas tornam as práticas agrícolas mais eficientes e sustentáveis, promovendo maior produtividade com menor impacto ambiental”.

    A lignina kraft, além de sua aplicação na agricultura, tem potencial para uso em setores como indústria biomédica e cosméticos, devido à sua estabilidade química, propriedades antioxidantes e proteção UV. O avanço dessa nanotecnologia reforça o papel do Brasil como referência em soluções sustentáveis para a agricultura do futuro.

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  • Nanopartículas aumentam nutrição e resistência em plantas de arroz

    Nanopartículas aumentam nutrição e resistência em plantas de arroz

    Cientistas do INCT NanoAgro estão revolucionando a agricultura com a aplicação de nanopartículas de selênio na biofortificação do arroz. O arroz é um alimento essencial na dieta de 76% dos brasileiros, conforme a recente Pesquisa de Orçamento Familiar (POF) do IBGE. O arroz é o grão mais consumido no Brasil e o terceiro mais produzido, sendo uma importante fonte de energia e nutrientes como fósforo, ferro e potássio.

    Os produtores de arroz enfrentam desafios significativos devido a fatores de estresse biótico e abiótico, como a falta de nutrientes no solo. Com perdas nas lavouras que ultrapassaram R$ 60 milhões no último ano, segundo dados do DataAgro, a necessidade de soluções inovadoras se torna cada vez mais urgente.

    Inovação com nanotecnologia

    Pesquisadores como Bruna Moreira Freire, Camila Neves Lange, Yasmin Tavares Cavalcanti, Bruno Lemos Batista e Amedea Barozzi Seabra analisaram o potencial do selênio em nanopartículas para fortalecer as mudas de arroz e melhorar o valor nutricional dos grãos. Em artigo publicado na revista científica MDPI, a equipe destacou que o uso controlado de selênio em nanopartículas protege as plantas contra metais pesados prejudiciais, como o cádmio, sem comprometer sua saúde.

    “O selênio aplicado em nanopartículas é uma abordagem eficaz para a biofortificação do arroz, oferecendo uma alternativa promissora para a agricultura sustentável”, afirmam os pesquisadores.

    Importância da biofortificação

    A biofortificação com selênio é crucial, pois esse micronutriente é essencial para a saúde humana. Sua deficiência pode levar ao desenvolvimento de doenças como hipotireoidismo e cardiopatias. Portanto, fortalecer as plantas de arroz não apenas melhora a qualidade do grão, mas também contribui para a saúde da população.

    Os pesquisadores ressaltam que é fundamental continuar explorando novas estratégias que atendam à crescente demanda por alimentos sem agredir o meio ambiente. “A nanotecnologia tem impulsionado uma revolução nos estudos da ciência vegetal”, afirmam. As nanopartículas oferecem uma alternativa mais segura e eficaz aos fertilizantes e pesticidas convencionais, promovendo práticas agrícolas sustentáveis.

    A aplicação de nanopartículas de selênio na cultura do arroz representa um avanço significativo na busca por soluções que aumentem a produtividade e a qualidade nutricional dos alimentos. Com o potencial para transformar o setor agrícola, essa inovação não apenas atende à demanda crescente por alimentos. Mas também promove a saúde pública e a sustentabilidade ambiental no Brasil.

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