Irrigação de luz: melhorando a rentabilidade da atividade agrícola

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Ernane M. Lemes
Engenheiro agrônomo, doutor em Fitopatologia e diretor de pesquisas do Grupo Fienile
ernanefito@gmail.com


Gustavo A. Grossi
Técnico agropecuário, gestor ambiental e CEO do Grupo Fienile
gustavoalexandregrossi@gmail.com

Divulgação

A ocupação de todas as regiões do planeta pelo homem sempre esteve condicionada à disponibilidade de alimento. Atualmente, a população mundial está em cerca de 7,95 bilhões de pessoas (worldometers.info, 2022), e cerca de uma em cada nove pessoas no mudo não tem alimento suficiente para se nutrir (World Food Programme, 2022).
Esta situação de reduzido acesso a alimentos é acentuada em países menos desenvolvidos economicamente ou envolvidos em conflitos.

Demanda por produtividade

O aumento da oferta de alimentos via aumento da produtividade (produção por área) agrícola poderia reduzir os problemas de acesso a alimentos, assim como reduzir os custos de produção e do produto final para o consumidor.
Maior produtividade, todavia, deve ser obtida baseada em princípios sustentáveis e sociais para atender justamente uma população crescente. A agricultura tem evoluído safra após safra, permitindo aumentar de forma considerável a produção agrícola e possibilitando que mais pessoas tenham acesso a alimentos em quantidade e qualidade.
Culturas como a soja (Glycine max L.) são responsáveis pela produção direta (proteína vegetal) e indireta (proteína animal) de diversos produtos alimentícios. A soja se destaca em área ocupada (41 milhões de hectares) e em quantidade de produção (124.3 milhões de toneladas) no Brasil (Conab, 2022).
Produções recordes de até 149 (CESB, 2017) e 213 (UGCE, 2019) sacas de soja por hectare já foram registradas no Brasil e nos Estados Unidos, respectivamente. Para alcançar esses patamares, um conjunto de fatores deve ser fornecido em quantidade adequada e em timing apropriado para as plantas.
Fatores da área de produção, como o manejo estrutural e nutricional do solo, a irrigação e a disponibilidade de energia luminosa devem estar plenamente acessíveis, pois, do contrário, a produtividade ficará comprometida.

Sob controle

Outros fatores, como genética, irrigação, controle de pragas e fertilizantes podem ser manejados para elevar o teto produtivo de uma área; contudo, o fornecimento de energia luminosa em larga escala sempre esteve dependente da luz solar natural.
A disponibilidade de luz solar natural varia ao longo do dia e entre as estações do ano, assim como varia a latitude de localização da área. Em regiões agrícolas de maiores latitudes (ex. Estados Unidos, Europa), as variações sazonais na disponibilidade de luz natural são ainda mais distintas.
Porém, nestas regiões ocorre geralmente apenas uma grande safra agrícola por ano. No Brasil há também diferenças significativas na duração da luz natural ao longo das estações. Para reduzir esses efeitos, está sendo implementada a suplementação luminosa (iluminação artificial) do cultivo agrícola em larga escala.

Como funciona

Painéis específicos de iluminação de alta eficiência (Light Emitting Diode) têm permitido atingir melhores resultados de produtividade, menores custos de produção e maior sustentabilidade. Esta iniciativa de melhorar o processo de produção agrícola está sendo desenvolvida pelo Grupo Fienile® e permite irrigar luz sobre toda a lavoura de uma forma completamente controlável.
O objetivo é levar a tecnologia Irriluce para além das áreas irrigadas e promover a suplementação luminosa em lavouras de áreas sequeiras. Trata-se da mesma estrutura do pivô de irrigação, porém, mais leve.
Não haverá tubulação de água, nem o conjunto de motobombas para bombear água, promovendo uma redução importante da matéria-prima. A estrutura só vai sustentar os módulos, gerando uma redução de peso de aproximadamente 30%, gastando, por sua vez, menos energia.
Mais leve, mais barato e mais acessível, o objetivo é aproveitar a boa distribuição de chuvas regionais para que a suplementação venha contribuir com a produtividade que vem sendo observada nos campos de áreas irrigadas.
A suplementação luminosa força o desenvolvimento radicular da planta porque acaba tendo um aumento da parte aérea, ou seja, a parte da planta que fica acima do solo cresce mais com a suplementação luminosa e, em consequência, também cresce mais o sistema radicular.
Com esse sistema mais desenvolvido, a planta tem mais acesso à água e nutrientes, porque ela explora melhor o volume do solo e acaba sofrendo menos com a falta de água. Quando faltar chuva, a ideia é que a planta não reduza tanto a produtividade, porque a planta vai ter a suplementação luminosa.
Esta proposta é inédita pela escala de aplicação e tem gerado resultados positivos em áreas com pivôs de irrigação (movimento circular) ou com posicionamento estático da suplementação luminosa (sem instalação em um pivô de irrigação).
Cerca de 40 horas acumuladas de aplicação de luz artificial durante a noite – e durante o dia em períodos nublados – foram suficientes para proporcionar acréscimos de aproximadamente 57% na produção da soja, de 75 para 118 sacas por hectare, e de 180% na rentabilidade da safra.
Essa produção acima das melhores médias nacionais exigiu adequações no manejo da cultura da semeadura à colheita, assim como na quantidade e no momento de aplicação dos nutrientes essenciais e benéficos.

No campo

Projetos com a cultura do algodão também estão sendo extensivamente conduzidos a campo em Minas Gerais e Bahia. A empresa parceira, Círculo Verde Assessoria e Pesquisa, iniciou na safra 2021/22, na Bahia, um projeto voltado para a resposta do algodão à luz artificial.
A disponibilidade de luz é um dos principais fatores que controla a produção e qualidade do algodoeiro e que pode ser medida a partir da quantidade de radiação solar interceptada pelas plantas durante um determinado período.
Em plantas C3, como o algodoeiro, a enzima RuBisCO tem uma alta afinidade com o CO2 e O2 e sob condições de baixa intensidade luminosa, o que aumenta a fotorrespiração e causa abscisão das estruturas reprodutiva. A menor disponibilidade de luz natural, deste modo, diminui a produtividade e a qualidade da fibra do algodoeiro.
O algodão de segunda safra no oeste baiano é conhecido por ter parte do seu ciclo sob baixa incidência luminosa e temperaturas. Consciente disso, foi instalado um projeto de suplementação luminosa em área comercial de produção de algodão em Luís Eduardo Magalhães (BA), onde apenas metade do pivô ficou exposta ao projeto (manejo proposto pelo Grupo Fienile mais a suplementação luminosa), e a outra metade do pivô recebeu o tratamento padrão da fazenda (sem suplementação luminosa).
Após a colheita e as avaliações de produtividade e qualidade de fibra, foi possível observar respostas muito positivas para o algodoeiro.

Suplementações

Tecnologias como remineralizadores de solo (vulgos pós de rochas), fertilizantes organominerais, insumos biológicos e monitoramento satelital contínuo estão presentes no projeto de suplementação luminosa juntamente com uma abordagem integrada das análises de solo em profundidade, da planta e do histórico da área.
Com estas implementações, também temos observado resultados expressivos com outras importantes culturas agrícolas, como o milho, feijão, sorgo, alho, cana-de-açúcar, girassol, tomate, trigo, hortaliças folhosas, morango, pitaia e lúpulo.
Além dos benefícios para o incremento da produção e de sua qualidade, tem-se observado uma redução significativa da incidência de doenças foliares com a aplicação de suplementação luminosa.
A ocorrência de insetos (maléficos e benéficos) também tem sido monitorada; contudo, apesar dos estudos ainda não estarem concluídos, estes indicam a possibilidade de uso da suplementação luminosa para manejo de suas populações.
Esta possibilidade de controle de pragas poderá potencialmente reduzir os custos de produção e o impacto ambiental da atividade agrícola.

Tetos produtivos

O resultado de uma abordagem técnica e integrada das tecnologias e informações disponíveis tem permitido obter maiores produções de grãos, fibras e mesmo da biomassa vegetal resíduo da colheita, o que melhora as condições estruturais do solo ao longo das safras.
Ademais, a aplicação da suplementação luminosa não se restringe apenas a áreas com pivôs de irrigação, podendo ser aplicada em outros sistemas, ou em postes (posicionamento estático), desde que a suplementação luminosa seja apropriada para uma elevada atividade fotossintética durante o dia.
A intensidade luminosa e a cor de luz adequadas, assim como os momentos de aplicação no ciclo da cultura são essenciais para não prejudicar o desenvolvimento normal das plantas. As diretrizes de uso da suplementação luminosa são indicadas pela pesquisa contínua e rigorosa.

Pesquisas

Atualmente, as pesquisas se concentram no manejo das diferentes bandas (cores) do espectro eletromagnético visível, associadas com o ultravioleta e embarcadas em diferentes painéis de suplementação luminosa.
A aplicação de diferentes manejos da suplementação luminosa nos diferentes estádios fenológicos (pré e/ou pós-florada) da planta também tem sido estudada. Temos observado que diferentes culturas agrícolas não respondem da mesma forma à mesma suplementação luminosa – este efeito pode ser devido às diferenças de solo e clima em cada região.
São observações que direcionam a pesquisa, que tem sido conduzida em condições de suplementação luminosa ou não (controle), para que o sistema evolua para sua máxima eficiência.

Inovações constantes

Tecnologias inovadoras e suas integrações estão sempre sendo implementadas para evolução dos resultados obtidos. Este conjunto de técnicas e princípios aplicados não têm apresentado contraindicações potenciais para qualquer cultura agrícola, podendo ser, e será, amplamente aplicado nas diversas áreas produtivas, visto que a implementação do processo produtivo com a suplementação luminosa é tecnicamente comprovada e contribuirá potencialmente para mitigar os efeitos da falta de alimento em escala mundial.
As diversas pesquisas conduzidas concomitantemente têm demonstrado que os resultados são uma consequência de um conjunto articulado de aplicações de tecnologias e princípios, e que a aplicação isolada de qualquer fator não gerará os resultados já observados.
A suplementação luminosa é uma ferramenta que, bem utilizada, melhorará o bom resultado, mas não corrigirá o manejo ruim. Portanto, para que a suplementação luminosa possa trazer resultados positivos (econômicos, sociais e ambientais), é necessário que as condições para as plantas (água, nutrição, sanidade, temperatura) de elevadas produtividades estejam disponíveis para que a luz artificial possa entregar a resposta produtiva mais adequada.


Pioneirismo

É importante ter em mente que a suplementação luminosa é o coroamento de um trabalho em conjunto, que começa com uma consultoria com cada produtor para entender o que a área dele apresenta de possíveis fatores limitantes e o que é possível melhorar em termos de manejo, estrutura e química do solo, nutrição para a planta, e o próprio modo de lidar com a lavoura.
Isso vai garantir que a planta tenha plenas condições de se desenvolver quando a tecnologia de suplementação luminosa for instalada, porque não adiantará posicionarmos a suplementação luminosa se a planta não tiver plenas condições de extrair nutrientes e água para se desenvolver.
O Grupo Fienile® é pioneiro nos estudos da suplementação luminosa outdoor e estará contribuindo com a agricultura nacional para alcançar produtividades inesperadas quando comparadas a cultivos tradicionais e estabelecendo os caminhos da nova agricultura.
Outro aspecto importante a se considerar é que os avanços obtidos pelo Grupo Fienile® reduzem a pressão pela abertura de novas área para elevar a produção agrícola, visto que já conseguimos produzir mais na mesma área de cultivo.