Desenvolvimento de novas tecnologias para redução dos efeitos do estresse hídrico em modelos integrados à administração de nutrientes

• Processo: 22/03005-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Inicial
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Engenharia Agrícola - Engenharia de Água e Solo
• Pesquisador responsável: Fernando Ferrari Putti
• Beneficiário: Fernando Ferrari Putti
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Engenharia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Tupã. Tupã , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Cauê Ribeiro de Oliveira ; David Leonard Jones ; Eduardo Mariano ; Juliano Carlos Calonego
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/17127-8 - Hidrogéis de liberação controla com zinco como fonte de biofortificação da cultura do feijão, BP.IC; 24/15454-1 - Biofortificação da cultura do feijão com selênio utilizando hidrogéis de nanocompósitos, BP.IC; 24/09752-0 - Desenvolvimento, caracterização e avaliação de hidrogéis com fertilizantes de liberação controlada, BP.MS; 24/09702-2 - Manejo de hidrogéis com liberação controlada de fósforo (33P) na cultura do milho, BP.DR; 24/01064-7 - Influência de hidrogéis na cultura do capim sob estresse hídrico, BP.MS
• Assunto(s): Manejo do solo Manejo da irrigação Escassez de água Estresse hídrico Biofortificação Hidrogéis Nanocompósitos Fertilizantes de liberação controlada
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biofortificação | escassez de água | Fertilizantes de liberação controlada | fertlizantes | hidrogel | nanocompósitos | Manejo de água e solo

Resumo

As mudanças dos regimes de chuvas têm ocasionado períodos de estiagem que coincidem com a época de semeadura de diversas culturas. Associado a isso, a recente falta de insumos agrícolas principalmente fertilizantes sintéticos, estão impactando diretamente no preço dos alimentos. A semeadura é o momento mais crítico em disponibilidade hídrica e nutrição mineral, onde a escassez de água no solo pode afetar o desenvolvimento da cultura e sua produtividade. Dessa forma, materiais superabsorventes (hidrogéis) vem sendo utilizados como retentores de água no solo, sendo seu uso principalmente na produção de mudas de eucalipto (Eucalyptus spp.) e laranja (Citrus spp.). Seu poder de retenção de água pode variar entre 200-400 vezes seu peso e está ligado diretamente ao material utilizado em sua composição. Estudos demonstram que os hidrogéis podem atuar na liberação gradual de fertilizantes convencionais, reduzindo assim vias de perdas que poderiam afetar sua eficiência de uso pelas plantas. Além disso, não existem trabalhos com recomendações do uso de hidrogel para culturas anuais como o milho (Zea mays L.) e feijão (Phaseolus vulgaris L.) ou forrageiras tropicais (por exemplo, espécies do gênero Brachiaria e Panicum). O objetivo geral desta proposta é validar a utilização de uma nova geração de superabsorventes, os hidrogéis de polissacarídeos nanocompósitos, como ferramentas de aumento da resistência ao estresse hídrico simultaneamente ao controle de liberação de nutrientes para culturas anuais (onde o milho e feijão serão considerados cultura modelo). O projeto está dividido em três pacotes de trabalhos: 1) desenvolver um hidrogel nanocompósito de carboximetilcelulose, a partir de resultados preliminares bem-sucedidos da Embrapa, modificado com fontes de micronutrientes na forma de óxidos (ZnO e SeO2), e validar seu uso associado a fontes de nitrogênio (N) e fósforo (P) e sua validação na atenuação dos efeitos do estresse hídrico; 2) descrever a influência destes materiais na dinâmica de liberação para o solo e absorção dos nutrientes pelo milho por meio de traçadores isotópicos (15N e 33P); e 3) avaliar a viabilidade técnica e econômica da aplicação destes materiais, incluindo a possibilidade de biofortificação de feijão pela absorção do Se e Zn oriundos dos modificantes óxidos. Além disso, essa proposta está pautada nos Objetivos de Desenvolvimento Social (ODS) da ONU e também busca auxiliar na consolidação da carreira do proponente. Para isso, conta com a parceria de duas instituições brasileira (EMBRAPA e USP), além de uma universidade britânica (Universidade de Bangor). As bases desse projeto serão difundidas em disciplinas de graduação e pós-graduação, e proporcionará a formação de recursos em nível de iniciação científica, mestrado e doutorado, visando estabelecer uma linha de pesquisa inovadora. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

VEDOVELLO, PRISCILA; SANCHES, LIVIA VALENTIM; TEODORO, GABRIEL DA SILVA; MAJARON, VINICIUS FERRAZ; BORTOLETTO-SANTOS, RICARDO; RIBEIRO, CAUE; PUTTI, FERNANDO FERRARI. An Overview of Polymeric Hydrogel Applications for Sustainable Agriculture. AGRICULTURE-BASEL, v. 14, n. 6, p. 18-pg., 2024-06-01. (20/12210-3, 22/03005-2)