Uma solução inovadora de lixiviação para as crises mundiais de salinidade

A questão da acumulação de sal no solo é tão antiga como a própria agricultura. As "crises de salinidade" resultaram no colapso de antigas civilizações na Mesopotâmia, e a salinização foi um dos catalisadores da invenção dos primeiros sistemas de irrigação do mundo[1] [2]. Estes eram enormes problemas a uma escala modesta, mas com a salinização do solo a aumentar exponencialmente em todo o mundo, os impactos são cada vez maiores e a necessidade de uma solução mais urgente do que nunca para alimentar uma população crescente.

Os números actuais estimam que mais de 830 milhões de hectares em todos os continentes são salinizados[3], e possivelmente até 20% de todas as terras cultivadas e 33% das terras agrícolas irrigadas em todo o mundo[4]. Os sais ocorrem naturalmente, mas as concentrações de salinidade aumentam após muitos ciclos de irrigação, enquanto sais e minerais adicionais são também introduzidos por fertilizantes. As culturas cultivadas em solo salino sofrem de "elevado stress osmótico, perturbações e toxicidade nutricional, más condições físicas do solo e produtividade reduzida das culturas"[5], o que, com o tempo, pode transformar campos férteis em desertos. A questão ganhou tracção nas últimas décadas, especialmente em regiões áridas ou semi-áridas onde o problema é mais premente. Na costa ocidental dos EUA, por exemplo, um estudo de 2000 na Universidade da Califórnia estimou que cerca de 4,5 milhões de acres de terras de cultivo irrigadas - mais de metade do total do estado nessa altura - foram afectados em certa medida pela salinização do solo.

Salinidade no solo implica em níveis não saudáveis de minerais danosos, como o sódio e o cloro, com água altamente carregada, levando à um alto nível de condutividade elétrica (CE) no solo. Diversas técnicas podem ser adotadas para administrar a salinidade. Existem as técnicas hidráulicas (irrigação e drenagem), técnicas físicas (nivelamento do solo), técnicas de cultivo (contribuição com matéria orgânica) e técnicas biológicas (plantas resistentes). Uma solução sustentável e de longa duração pode causar um grande impacto para milhões de produtores atormentados pela salinidade do solo, assim como um enorme impacto na humanidade. Certamente, uma publicação da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) já reconhecia isso, há 30 anos atrás, indagando: “A agricultura poderia fazer uso de água de péssima qualidade, como as águas salinas, de forma técnica, economicamente viável e que não agrida o meio ambiente?"[6]

O sistema inovador da AQUA4D vai de certa forma responder definitivamente a esta questão no século XXI.

Sais lixiviantes abaixo da rizosfera

Michael Cahn da Universidade da Califórnia define lixiviação como "o processo de percolação da água através do solo para mover sais abaixo da zona radicular"[7]. A AQUA4D tem uma forma revolucionária de realizar esta percolação, tratando a água de irrigação antes de ser aplicada às culturas. Isto altera a organização das moléculas de água e o comportamento dos minerais, o que significa que as plantas podem absorver o que necessitam e os sais são dissolvidos e transportados abaixo da zona radicular.

Isto tem enormes implicações para os cultivadores em regiões com água salina de má qualidade, mas também para os cultivadores que enfrentam terrenos inutilizáveis após vários ciclos de aumento da salinidade do solo. Esta foi a situação enfrentada pela Agricola Famosa do Brasil, o maior produtor de fruta do país. Vários anos de acumulação de sal no solo significaram que eles se viram confrontados com a cessação da actividade nestas terras. No ano de 2014, recorreram ao sistema AQUA4D®, que teve resultados rápidos. A forma como o sistema decompõe as moléculas de sal para que sejam lixiviadas abaixo das raízes significava que a empresa podia voltar a utilizar esta terra que pensavam ser uma causa perdida (ver entrevista com Agricola Famosa agrónoma aqui).

Validado, resultados consistentes

O primeiro estudo especificamente sobre salinização e lixiviação foi realizado num cliente da AQUA4D na Tunísia em 2008 cultivando vegetais (tomate e aboborinha) num ambiente de estufa. A água provinha de um poço geotérmico, enquanto o solo, que era muito arenoso e de baixa qualidade orgânica, tinha uma condutividade de 4,43 mS/cm. Como mostra o gráfico, a análise do solo em 2012 em comparação com 2008 mostra uma queda significativa na condutividade, tanto ao nível da superfície como até 2 metros. O tratamento contínuo da água de irrigação com o sistema AQUA4D® tinha evitado a acumulação de sais no solo, tanto a curto como a longo prazo.

Também baseada na Tunísia, a investigação publicada no Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences analisou a água de irrigação e a salinidade do solo dos produtores de batata. A água tinha uma condutividade de 4,0 enquanto o solo era de argila siliciosa pobre em matéria orgânica (1%). A experiência de 2011/12 concluiu que "o tratamento da água salina teve um efeito significativo na CE"[8]. A análise química encontrou reduções notáveis nas quantidades de cálcio, sódio e cloro no solo que tinha sido irrigado com água AQUA4D®:

Entretanto, no início de Janeiro de 2018, o Centro de Tecnologia de Irrigação da Universidade Estatal da Califórnia, Fresno, conduziu a validação de terceiros com a AQUA4D®. O estudo analisou oito colunas de solo em condições de laboratório, com 40 galões de água tratados artificialmente com cloreto de sódio, a fim de aumentar a condutividade para 2,5 dS/m para os fins da investigação. Metade das colunas de solo receberam água tratada pela Aqua4D, e a outra metade não.

A análise foi conduzida após 21 dias. Mostrou que 198 mg de sal foram lixiviados do solo de controlo, enquanto 493 mg foram lixiviados do solo que foi tratado com água AQUA4D®. Os autores do relatório declararam: "Pode assim inferir-se que a água tratada com AQUA4D® pode lixiviar potencialmente 2,31 vezes mais iões por ml de água pf do que o lixiviado obtido do solo irrigado com a água não tratada".

Finalmente, resultados recentemente divulgados por Tonello Soluciones em Agosto de 2018, num cultivador de rosas em grande escala no Equador, relataram quedas significativas na condutividade do solo no espaço de apenas 30 dias:

Conclusão

A dura realidade enfrentada pelos produtores de todo o mundo é que uma grande quantidade de água utilizada na irrigação é de qualidade insuficiente, levando à acumulação de sais que podem, com o tempo, tornar a terra arável imprópria para o efeito. Com um efeito de lixiviação inovador, sem químicos e amigo do ambiente, AQUA4D® fornece uma solução genuína a longo prazo que pode ajudar a fazer da salinidade do solo uma coisa do passado, e responder ao apelo de tornar possível a irrigação com água salina.

[1] Sal da Terra, New York Times, Agosto de 2003: https://www.nytimes.com/2003/08/08/opinion/salt-of-the-earth.html

[2] Irrigação e Salinização do Solo, História Mundial, 2015: http://www.worldhistory.biz/ancient-history/62007-irrigation-and-soil-salinization.html

[3] Salinização do solo, Pichu Rengasamy, Universidade de Adelaide, 2016: http://environmentalscience.oxfordre.com/view/10.1093/acrefore/9780199389414.001.0001/acrefore-9780199389414-e-65

[4] Salinidade do solo: Uma grave questão ambiental, Pooja Shrivastava & Rajesh Kumar, King Saud University, 2015: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4336437/

[5] ibidem

[6] The use of saline waters for crop production, FAO Irrigação e Drenagem, J.D. Rhoades et al, 1992: http://www.fao.org/3/a-t0667e.pdf

[7] Managing salts by leaching, Michael Cahn, University of California ANR, 2015: https://anrcatalog.ucanr.edu/pdf/8550.pdf

[8] Efeito do tratamento da água salina no solo e nas culturas, M.Hachicha et al, Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 2018: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1658077X16000023