Nanopartículas de Enxofre: Cultivando a Sustentabilidade na Agricultura

A Revolução Verde (RV) representa o marco da produção agrícola global caracterizada pela introdução de novas tecnologias e de produtos químicos no campo, como agrotóxicos e fertilizantes. Embora a promessa de modernização, aumento da produtividade e erradicação da fome componha o “pacote tecnológico” da agricultura moderna, o uso intensivo de pesticidas e agroquímicos como meio de garantia de rendimentos satisfatórios têm demonstrado efeitos controversos, como a geração de impactos ambientais, incluindo a contaminação de alimentos, desmatamento, poluição de águas e desaparecimento de variedades de cultivo. Por outro lado, à medida que a população mundial aumenta progressivamente e as variações climáticas se intensificam, meios de satisfazer a demanda alimentar gerando danos mínimos ao meio ambiente tornam-se cruciais, porém inconcebíveis a partir da perspectiva da agricultura pós RV. Como alternativa sustentável para superar esse cenário, pesquisadores da “Connecticut Agricultural Experiment Station”, nos Estados Unidos, propuseram o uso de nanopartículas de enxofre (S) como corretivo multifuncional do solo para promover o desempenho máximo de culturas sem a necessidade de utilização de agrotóxicos. 

O enxofre é um nutriente essencial para o crescimento de plantas, além de participar da síntese de aminoácidos e proteínas. A deficiência dele nos solos agrícolas, devido sobretudo à diminuição da utilização de combustíveis fósseis com elevado teor de S, resultou na necessidade de aplicação direta do nutriente no solo. Entretanto, a eficiência desse método é significativamente baixa, culminando em uma série de complicações, como potencial aplicação excessiva de S, a consequente acidificação e perda relativa da fertilidade do solo. Por outro lado, estudos relatam que os nutrientes em nanoescala apresentam elevada biodisponibilidade e atividade quando comparado aos métodos convencionais, além de uma maior produção de metabólitos secundários e vias de defesa que resultam em um maior crescimento da planta e tolerância ao estresse. Para melhor investigar essa ação, o tomateiro da espécie Solanum lycopersicum L. cv Bonnie Best. foi utilizado como modelo de estudo do grupo para avaliar a influência da aplicação no solo de nanopartículas de S puras (NPs S) e nanopartículas de S com revestimento superficial de ácido esteárico (NPs AE), um componente que auxilia na estabilização, na biossíntese de metabólitos secundários e no crescimento da respectiva planta.

Os resultados do estudo mostraram um aumento significativo, de 73% a 81%, na massa da raiz e um aumento de 35% a 50% na parte aérea, além de uma melhora da fotossíntese foliar do tomateiro tratado com NPs S e com NPs AE (maior eficiência), em comparação com o controle não tratado. Além disso, o conteúdo de flavonóides relacionados com o aumento do crescimento das plantas, como a rutina e a quercetina, pigmento vegetal relacionado a diversos processos fisiológicos em plantas, tiveram um aumento de 538% e 698%, respectivamente. Em contrapartida, o S bruto não apresentou efeito estimulador, como pode ser observado na Figura 1. 

Dessa forma, foi evidenciado pelo grupo o potencial do uso de nanopartículas de enxofre na melhora do crescimento das plantas, o que poderá contribuir para a alteração da atual dinâmica de agricultura sustentada por agrotóxicos para um cenário de aumento da produção de forma sustentável a partir da incorporação das nanopartículas no contexto agrícola global. 

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