Brazilian agriculture calls for a greenhouse revolution

Historically, vegetable consumption in Brazil has remained low despite the fact that the country is internationally recognized as an agricultural superpower. The reasons for this apparent paradox are diverse and relatively difficult to resolve. There are cultural reasons, but it is generally agreed that the high cost of vegetables is one of the main causes of low consumption. Brazilian population has already surpassed 200 million people and the average income of the population has increased in recent years. Despite what was expected, however, the average domestic consumption of vegetables in the country has actually decreased. 

Brazil is the largest tropical country and, as such, presents a great variability of climates and soils in its territory. Although greenhouse vegetable farming is practiced from the subtropical Southern region to the hot and humid Amazon region, the reasons why greenhouse horticulture is adopted may differ according to latitude. The growing interest in greenhouse vegetable production is associated with the increase in consumer income, the urbanization of Brazilian population and the increasing concern about food safety, the use of chemical pesticides and the possibility of increasing water and fertilizer use efficiency.

The intensive use of inputs and the great dependence on imports expose the vulnerable side of Brazilian agriculture, making the development of systems and practices that increase efficiency in the use of inputs urgent if the sustainability of the vegetable value chain is a real priority. The already mentioned increase in the average income of Brazilian population, the Brazilian labor legislation and the competition with other economic activities perceived as less strenuous have made the labor force for agriculture scarce and expensive, which has created new challenges for agriculture. Agricultural scientific research has been pressed to provide innovative solutions to these challenges. The expansion of greenhouse agriculture is thought to be one of those solutions. 

The perception that the increase in the frequency of extreme climatic events due to global climate changes will greatly affect vegetable-producing areas is another factor involved in intensifying the search for solutions in protected cultivation. It is never too much to remember that unforeseen climatic events can affect not only the productivity of vegetables, but their physical quality, and the fact that the Brazilian consumer "buys vegetables with his eyes" has already become proverbial. 

The concentration of greenhouse vegetable production around metropolitan areas, which are the largest consumers of this type of produce, makes it possible to reduce the distance between producing areas and consuming regions, favoring the reduction of losses due to inadequate transport over long distances. It is a known fact that vegetable post-harvest losses play an important role in regulating supply and, consequently, vegetable prices in Brazil. 

A factor that has prevented the widespread adoption of the production of vegetables in protected cultivation in Brazil is the high internal temperatures, mainly in farms in the Midwest, Northeast and North Brazil, but also occasionally Southeast and even in Southern Brazil, which are colder subtropical regions. The adoption of temperature control techniques generally used in other regions of the world, such as the use of air conditioning, comes up against the high price of electricity that would inevitably lead to an increase in the cost of production and in the price of vegetables. Considering that the average domestic consumption of vegetables by Brazilians is around 27 kilograms per person per year (in South Korea the average consumption is 170 kilograms per inhabitant per year), it is clear that Brazilian greenhouse farmers have a hard time adopting modern technology. 

The fundamental question of developing research solutions to reduce the internal temperature in the protected environment remains. There are technical solutions, mainly involving techniques and materials in the construction and coverage of structures for protected cultivation, used in several countries to control internal climatic variables, mainly temperature and light. These techniques are still little known and even less used in Brazil, mainly due to the lack of research and validation under tropical conditions. Along with the development of technologies adapted to the Brazilian horticulturist, it is urgent that the Brazilian population eat more vegetables and fruits.

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Quais as vantagens do cultivo sem solo?

A hidroponia NFT, conhecida popularmente como cultivo "na água", é sem dúvida a forma mais conhecida de cultivo sem solo, mas não é a única. Cultivo em substrato, plantio em fibra de coco no vaso, plantio na areia, cultivo em slabs ou travesseiros, floating, aeroponia, são todos diferentes tipos de cultivo sem solo. O que há de comum entre essas práticas é que não se utiliza o solo e a nutrição é feita através da água de irrigação, uma solução nutritiva contendo os doze nutrientes minerais exigidos por todas as plantas cultivadas (nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, ferro, boro, zinco, cobre, manganês e molibdênio).

Mas quais as vantagens do cultivo sem solo em relação ao cultivo convencional em solo? São várias as vantagens, mas as principais são as seguintes:

• Melhor controle do crescimento das plantas;
• substratos e estruturas livres de doenças ou fáceis de esterilizar;
• melhor controle da nutrição das plantas;
• maior eficiência no uso da água;
• maior produtividade.

A condutividade elétrica da solução do solo é geralmente mais alta do que a condutividade elétrica da água de irrigação. Isso se deve à dificuldade em se lixiviar os nutrientes do solo (já que as argilas retêm boa parte deles) e ainda a características físicas como a tortuosidade e a estreiteza dos poros do solo. Por outro lado, a maior parte dos substratos utilizados no cultivo sem solo permite uma rápida lixiviação e um melhor controle da condutividade elétrica da solução nutritiva. Assim, a condutividade elétrica da zona das raízes no cultivo em substrato pode ser mais baixa e facilmente controlável do que no solo, sob condições de irrigação semelhantes, diminuindo muito o risco por problemas de salinização.

No cultivo em solo sob cultivo protegido, há uma resistência (e muitas vezes falta de opções) por parte dos agricultores em estabelecer sistemas de rotação de culturas. Dessa forma, corre-se o risco de acúmulo de doenças de solo. As condições de cultivo protegido favorecem alguns patógenos fúngicos, bacterianos e os nematóides-das-galhas (espécies do gênero Meloidogyne). No caso do cultivo em substrato o manejo dessas doenças fica mais facilitado. Apenas a troca periódica do substrato usado já pode eliminar uma grande parte desses problemas. Alguns produtores preferem não repetir o uso do mesmo substrato por mais de um cultivo, entre outras coisas visando evitar o aparecimento de doenças.

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O que é hidroponia?

Hidroponia é o cultivo de plantas sem solo em que os nutrientes minerais essenciais às plantas são fornecidos por meio de uma solução nutritiva, com ou sem substrato. Os substratos, quando usados, devem ser inertes ou quimicamente pouco ativos, orgânicos ou inorgânicos, como areia, perlita, vermiculita, turfa, fibra de coco, casca de pinus, entre outros. A palavra hidroponia origina-se das palavras gregas hydro (água) e ponos (trabalho), cultivo na água, cunhada em analogia à antiga palavra grega para agricultura, geoponica.

A hidroponia raramente é feita a céu aberto. Normalmente o cultivo é feito dentro de estufas de plástico, estruturas menores chamadas túneis altos e túneis baixos ou mesmo em edifícios fechados com iluminação artificial. A ausência de proteção física expõe as plantas a agentes biológicos indesejáveis, como pragas e patógenos. O cultivo também fica exposto a agentes abióticos como vento, poeira, luminosidade excessiva e chuvas.

É comum a noção de que o cultivo hidropônico seja realizado utilizando-se apenas água. Mas, na verdade, na hidroponia é usada uma solução de água e nutrientes em formas e concentrações adequadas, que podem variar de acordo com a fase de desenvolvimento da cultura. O método de plantio em água também demanda cuidados para que haja oxigenação correta das raízes e estejam aceitáveis os níveis de pH e salinidade. Além de luz, ar e água, as plantas cultivadas necessitam de, pelo menos, 12 nutrientes minerais, elementos químicos essenciais para o desenvolvimento vegetal.

O pH (potencial hidrogeniônico) é uma medida da atividade de íons hidrogênio (H+) na solução e indica o grau de acidez ou alcalinidade da solução nutritiva, podendo variar de 1 a 14. Para a maioria das plantas cultivadas, o pH da solução nutritiva deve ser mantido entre 5,5 e 6,5 - valores fora dessa faixa podem causar toxidez ou deficiência de nutrientes. É importante conhecer as características químicas da água a ser utilizada para o preparo da solução nutritiva.

Condutividade elétrica ou CE é uma medida que indica a quantidade total de nutrientes em solução. A condutividade elétrica é o que se chama de medida quantitativa, ou seja, ela indica a quantidade total de sais dissolvidos, mas não informa quais são estes sais. A condutividade elétrica da solução nutritiva indica basicamente os teores de macronutrientes, uma vez que os micronutrientes contribuem com menos de 0,1% do valor da condutividade elétrica.

Não é qualquer água que se pode utilizar na hidroponia. A água utilizada para o preparo da solução nutritiva deve ter boas características químicas e microbiológicas. Como os nutrientes serão fornecidos às plantas através da água, esta deve ter uma condutividade elétrica de no máximo 0,50mS/cm. Para garantir padrões adequados de qualidade, deve-se realizar análises laboratoriais da água antes de se iniciar a hidroponia.

Por que agricultura em ambiente protegido no Brasil?

Crescemos acostumados a ouvir que a vocação agrícola do Brasil se deve majoritariamente à abundância de terra e ao clima tropical propício a uma agricultura altamente produtiva. Apesar da pressão da expansão urbana e das mudanças climáticas, há muita verdade naquela afirmação. O fato de o Brasil ser hoje considerado uma superpotência agrícola produtora de grão se deve sem dúvida à grande quantidade de terras agricultáveis (e mecanizáveis) e à diversidade climática do país, associados ao desenvolvimento e à adoção de tecnologias e práticas agrícolas avançadas. Estranha, à primeira vista, que apesar de tudo isso cresça cada vez mais a área de agricultura sob ambiente protegido no Brasil, hoje estimada em mais de 30 mil hectares, principalmente ao redor de grandes centros urbanos.

O cultivo de hortaliças, plantas ornamentais e algumas frutíferas sob ambiente protegido (estufas, túneis altos e túneis baixos) vem em resposta a determinadas especificidades que as fazem muito diferentes das espécies produtoras de grãos que são hoje cultivadas em grandes extensões de terra Brasil afora. Para se ter uma ideia, a área sob cultivo de hortaliças no Brasil, anualmente, tem girado em torno dos 900 mil hectares. Em comparação, apenas a área cultivada com soja na safra 2016/2017 foi de quase 34 milhões de hectares, quase 35 vezes maior do que a área cultivada com hortaliças. Por outro lado, enquanto a produtividade da soja está em 3,3 toneladas por hectare, a produtividade de tomate para consumo in natura já se aproxima de 100 toneladas por hectare.

 Uma outra diferença fundamental entre a produção de hortaliças e a produção de grãos é que o consumidor tradicionalmente compra hortaliças "com os olhos", baseado na aparência. Pouco importa se o produtor consiga 100 ou 200 toneladas de tomate em um hectare. Estas 100 ou 200 toneladas deve ter a aparência, o tamanho, a cor exigidos pelo consumidor. A hortaliça visualmente perfeita exigida pelo mercado é difícil de ser produzida. A aparência pode ser prejudicada por pragas, pela insolação excessiva, por doenças, pelo excesso de chuva. O aumento da frequência de fenômenos climáticos severos tem tido um papel considerável no aumento de dificuldade de obtenção da hortaliça perfeita. Entra em cena o cultivo protegido.

 A adoção das práticas de cultivo protegido é um passo à frente na tendência de controlar as variáveis ambientais e se proteger do acaso visando a otimização e maximização da produção agrícola. Além das questões climáticas e comerciais, o plantio de hortaliças em ambientes protegidos pode evitar ataques de pragas e patógenos, reduzindo a aplicação de produtos químicos biocidas, embora no cultivo em solo a incidência de doenças possa ainda ser um problema se práticas culturais tais como a rotação de culturas não forem convenientemente adotadas.

 A agricultura protegida surgiu no Norte da Europa para que as famílias ricas pudessem ter frutas e hortaliças frescas nos períodos frígidos de inverno. A expansão do cultivo em ambiente protegido para as regiões tropicais foi possível pelo surgimento do plástico, principalmente do polietileno de baixa densidade, sintetizado pela primeira vez na década de 40 do século XX. Como surgiu no frio norte da Europa, o material utilizado nas primeiras estufas era o vidro, menos permeável à radiação infravermelha responsável pela criação do efeito estufa que permitia o cultivo de hortaliças e frutas durante os meses mais frios, o que era impraticável em campo aberto. O efeito estufa causado pelo plástico é menos intenso, além do material ser mais versátil e barato. Nas regiões tropicais, como o Brasil, o cultivo protegido foi adotado visando principalmente proteger as culturas do excesso de chuva, das pragas e doenças. É um sistema de cultivo cuja implantação é relativamente cara, de forma que os cultivos adotados devem ser mais produtivos e rentáveis, como as hortaliças.

 Embora o plástico retenha menos calor que o vidro, o grande desafio da agricultura protegida nos trópicos é o controle de temperaturas muito altas que afetem a produção e a qualidade dos produtos. Diversas técnicas têm sido testadas ao longo dos anos: plásticos de diferentes composições e características físicas, telas aluminizadas, maiores alturas de pé-direito, nebulização, cortinas laterais retráteis, nebulização. A utilização mais intensa de tecnologias mais eficientes esbarra na perspectiva de aumento no custo de produção. O consumo médio de hortaliças pelo brasileiro ainda é muito baixo e o temor é que hortaliças mais caras em razão de maiores custos de produção diminuam ainda mais o consumo.

 Além da proteção contra chuva, ventos e insolação, o cultivo sob ambiente protegido pode oferecer também uma proteção física contra a incidência de insetos e outros artrópodes-praga e contra microrganismos causadores de doenças de plantas. Hoje em dia tem sido comum perdas de produção em razão de viroses transmitidas por insetos sugadores como mosca-branca, pulgões e tripes. O uso de telas especiais que impedem a entrada destes insetos na lavoura protegida pode reduzir consideravelmente o uso de agrotóxicos, proporcionando hortaliças mais seguras para o consumo. Tem aumentado também a utilização de práticas alternativas de controle de pragas e doenças, como o uso de armadilhas, o controle biológico e o manejo integrado.

Por outro lado, o manejo inadequado da agricultura protegida pode trazer problemas graves com potencial de inviabilizar a produção. O uso inadequado de implementos agrícolas, a compra de mudas sem procedência garantida, por exemplo, tem aumentado a incidência de nematoides em solos de cultivo protegido, problema para o qual há poucos tratamentos além do uso de variedades resistentes. Problema semelhante tem ocorrido pelo uso contínuo de uma mesma espécie, muitas vezes de uma mesma variedade, sem nenhum tipo de rotação de culturas, com acúmulo principalmente de doenças de solo e acúmulo de nutrientes.

A utilização de técnicas de irrigação localizada, como o gotejamento ou a microaspersão, associadas com a aplicação de adubos de alta solubilidade através da própria irrigação, técnica chamada de fertirrigação, tem permitido altas produtividades com um uso muito mais eficiente de insumos, principalmente água e nutrientes. Por serem insumos caros, é indispensável que o produtor conheça as características físicas e químicas dos solos, bem como as necessidades hídricas e nutricionais das espécies cultivadas, para evitar a ocorrência de problemas de difícil resolução como a salinização e o adensamento dos solos. 

O acúmulo de problemas de solo em razão de práticas inadequadas de manejo tem levado muitos produtores a optarem por técnicas de cultivo sem solo, como a hidroponia e a semi-hidroponia (cultivo em substratos como perlita, fibra de coco, areia, entre outros). Neste tipo de cultivo, as plantas são ao mesmo tempo hidratadas e nutridas por meio de soluções nutritivas contendo todos os nutrientes essenciais em concentrações suficientes para o desenvolvimento normal. Estas soluções devem ter sua acidez e sua condutividade elétrica periodicamente monitoradas para garantir que os nutrientes estejam nas concentrações e formas adequadas para que as plantas os possam absorver. Esses sistemas exigem que o produtor se prepare, indo além da mera execução de práticas agrícolas convencionais.

Entre as principais vantagens do cultivo hidropônico, destacam-se: ciclos de produção mais curtos; possibilidade de uso do espaço vertical na casa de vegetação; maior produtividade; menor necessidade de mão de obra; menores riscos de salinização do meio de cultivo; menores riscos de poluição do lençol freático; menor incidência de doenças e pragas. Algumas dessas vantagens advém da adoção do cultivo protegido em si, outras do uso da hidroponia.

O cultivo protegido não é milagroso: o investimento inicial é alto; há necessidade de conhecimento técnico multidisciplinar. Se não for feito profissionalmente, os problemas aparecem rapidamente (em torno de 3 anos) e sua resolução pode ser difícil e cara. Os segredos para o cultivo protegido são planejamento e manejo. O resultado é a intensificação sustentável da produção e rentabilidade para o produtor.

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Cultivos sem solo - agricultura para onde não se faz agricultura

O cultivo de hortaliças se diferencia de outras formas de cultivo de espécies alimentares por duas razões principais - a grande importância dada ao aspecto visual da produção e as grandes produtividades físicas alcançadas. Enquanto uma gramínea de alta produtividade como o milho tem atingido produtividades de 15 toneladas por hectare, não é incomum que espécies olerícolas como o tomate, por exemplo, atinja produtividades de mais de 150 toneladas por hectare. Aquelas duas especificidades fazem com que o cultivo de hortaliças em pequenas áreas, principalmente sob ambiente protegido, seja não apenas desejável, mas economicamente viável.

Embora a maior parte do cultivo de hortaliças sob ambiente protegido ainda seja feita em solo, é notável o crescimento da adoção de práticas de cultivo sem solo no Brasil e no mundo. As razões para esse crescimento são várias, mas sobressaem os problemas causados pelo manejo inadequado do solo. Adubações excessivas e irrigação inadequada têm levado à salinização de solos sob estruturas de cultivo protegido, assim como a ausência de boas práticas culturais como rotação e sucessão de cultivos, adubação orgânica e manejo integrado de pragas e doenças tem levado ao acúmulo de doenças e pragas de solo, virtualmente inviabilizando os empreendimentos. 

Uma vez que há inegáveis vantagens na agricultura protegida, tais como altas produtividades, precocidade dos cultivos, proteção física contra intempéries e organismos indesejáveis e maior qualidade do que é colhido, há compreensivelmente um anseio por parte dos agricultores em continuar desfrutando destas vantagens e, ao mesmo tempo, em evitar as desvantagens. A escolha pelo cultivo sem solo surge como uma excelente alternativa, vindo mesmo a agregar ainda mais vantagens do que o cultivo em solo.

 O cultivo sem solo, como os cultivos hidropônicos e em substrato, oferecem a possibilidade de grande economia em água e nutrientes, maior eficiência no uso de insumos, facilidade na correção de problemas de ordem química, eliminação da possibilidade de qualquer tipo de contaminação via solo, seja de natureza biótica ou abiótica. A utilização de plásticos e telas nas estufas e outras estruturas de cultivo, associada ao manejo correto de entrada no ambiente protegido, previne a entrada de organismos indesejáveis, diminuindo consideravelmente a utilização de defensivos agrícolas. O uso de filtros no sistema de provisão de água bem como a utilização de água de boa qualidade nas soluções nutritivas em geral previnem ou dificultam a contaminação por microrganismos e a absorção de elementos químicos indesejáveis.

Em regiões semi-áridas ou em que haja escassez de água com qualidade para irrigação, a eficiência dos sistemas hidropônicos pode ser associada à coleta de água de chuva e armazenamento para utilização ao longo dos ciclos de cultivo. Em sistemas fechados, com reaproveitamento da solução nutritiva, a independência das estruturas pode ser suficiente para a condução de vários ciclos de cultivo sem a necessidade de renovação do suprimento hídrico. Frente a tudo isso, fica claro que os sistemas de cultivo protegido sem solo são uma alternativa viável e potencialmente rentável para regiões com limitações climáticas ou de recursos naturais, como água e solo.

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Hidroponia: de metodologia de pesquisa a sistema de produção

Não é incomum o aprimoramento de sistemas de cultivo a partir de resultados de pesquisa - essa talvez tenha sido a grande contribuição das Ciências Agrárias brasileiras à agricultura tropical. Tampouco é raro que o estudo científico de sistemas de cultivo desvende mecanismos subjacentes que permitam avanços no conhecimento e mesmo a proposição de novas técnicas. Muito menos usual é que uma metodologia científica se torne um sistema de produção e continue sendo utilizada como metodologia científica importante.  

Originalmente a hidroponia, denominada então cultivo em água (water-culture), foi utilizada como metodologia para estudos em fisiologia da nutrição de plantas. O primeiro uso documentalmente comprovado da hidroponia em pesquisa foi feito pelo naturalista inglês John Woodward (1665-1728), o qual testou a hipótese do flamengo Jan Baptist van Helmont (1580-1644) de que a matéria vegetal seria formada completamente a partir da água. Woodward refutou essa hipótese ao testar o crescimento de plantas de hortelã (Mentha spicata) em água de nascente, água de chuva, água do rio Tâmisa e água do encanamento do Hyde Park, em Londres. As observações de Woodward levaram-no a concluir que as substâncias dissolvidas na água eram responsáveis pelo desenvolvimento das plantas, uma vez que estas cresciam mais nas águas menos puras (Hershey, 1994).

Apenas no século 19 o alemão Justus von Liebig (1803-1873) propôs, a partir de observações e especulações, que as substâncias dissolvidas na água dos experimentos de Woodward, aparentemente essenciais para o crescimento vegetal, eram os elementos químicos nitrogênio, enxofre, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, silício, sódio e ferro. As conclusões de Liebig, embora na maior parte corretas, careciam de comprovação experimental. Um dos grandes equívocos de Liebig foi considerar que os nutrientes potássio, fósforo e nitrogênio eram transferidos diretamente das superfícies das partículas do solo para as raízes, sem a intermediação nem a necessidade da água do solo. 

Os botânicos alemães Julius von Sachs (1832-1897) e Wilhelm Knop (1817-1891) demonstraram independentemente, em torno de 1860, a possibilidade de se cultivar plantas sem a presença de solo, utilizando apenas soluções de sais minerais dissolvidos em água. Ambos aprimoraram e utilizaram largamente a técnica do cultivo em água no estudo da fisiologia da nutrição mineral de plantas. As pesquisas dos dois alemães foram fundamentais para demonstrar tanto o papel dos elementos químicos na nutrição vegetal quanto a importância da água ou solução do solo, em equilíbrio com a fração sólida, como principal fonte de nutrientes disponíveis para as plantas. 

Após os trabalhos dos dois pesquisadores alemães, a hidroponia, no tempo ainda chamada de cultivo em água, se tornou metodologia padrão de pesquisa em nutrição de plantas, particularmente na identificação dos elementos químicos requeridos como nutrientes essenciais. Ainda na década de 80 do século XX experimentos realizados utilizando-se a hidroponia permitiram a determinação da essencialidade do elemento níquel na nutrição das plantas.

A primeira vez em que se postulou a possibilidade de se utilizar as práticas de cultivo sem solo de forma comercial foi em 1929 no artigo “Aquiculture - A means of crop production”, escrito pelo professor William Frederick Gericke, da Universidade da Califórnia, publicado no American Journal of Botany. A partir do verão de 1935 produtores americanos puseram no mercado hortaliças e flores produzidas em solução nutritiva em grande escala. A primeira vez que o termo Hydroponics foi utilizado para designar o cultivo em água foi em um artigo de 1937 na revista Science, também escrito pelo professor W. F. Gericke, intitulado “Hydroponics - Crop production in liquid culture media”, em que faz um breve histórico sobre o uso da técnica em estudos de fisiologia vegetal, além de reafirmar as possibilidades da hidroponia como sistema de produção comercial.

O termo “hidroponia” é um neologismo criado pelo pesquisador da Universidade da Califórnia Dr. W. A. Setchell a partir da junção das palavras gregas para água (hidro, ύδωρ) e para cultivo (ponos, πονέω), cultivo na água, em analogia a uma antiga palavra grega para designar agricultura, geoponica, composta pelos termos gregos para terra (geo, γαία) e cultivo (ponos, πονέω), cultivo ou trabalho na terra. Em artigo publicado na Nature em 1938, “Crop production without soil”, de novo escrito pelo professor William Gericke, o termo hidroponia é definido como “arte e ciência da produção agrícola em meio de cultura líquido”.  A definição nem sequer abrange mais o uso científico - apenas o uso econômico, a produção agrícola ou produção vegetal (crop production). Para o uso experimental, Dr. Gericke propõe no mesmo artigo a antiga denominação water culture, cultivo em água.

A produção hidropônica de alimentos ganhou notoriedade na década de 40 do século passado, durante a II Guerra Mundial, quando tropas americanas estacionadas em ilhas do Pacífico utilizaram com sucesso a técnica. O desenvolvimento de polímeros plásticos e sua comercialização em grande escala foi a etapa faltante para a popularização da hidroponia, uma vez que até então as calhas de cultivo e mesmo os tanques de armazenamento de soluções nutritivas eram geralmente feitos de concreto. A partir da década de 60, com o desenvolvimento da técnica do filme de nutrientes (NFT) pelo pesquisador inglês Allen Cooper, a hidroponia comercial passou por rápida expansão em termos globais.

Cerca de vinte anos após o desenvolvimento do NFT, no final da década de 80, iniciaram-se as primeira tentativas de hidroponia no Brasil, particularmente no cinturão verde ao redor da cidade de São Paulo, por iniciativa dos produtores Shigeru Ueda e Takanori Sekine, os quais aprenderam a técnica no Japão. Com o avanço da agricultura em ambiente protegido nos últimos anos, a hidroponia e outras formas de cultivo sem solo têm crescido e avançado, no Brasil e mundialmente. A hidroponia é ainda a principal técnica no centro de uma nova forma de produção agrícola, a agricultura indoors ou controlada, que começa a se expandir em grandes centros urbanos. De metodologia científica no início, o cultivo hidropônico consolidou-se como sistema de cultivo revolucionário e sustentável.

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A explosão da agricultura indoors

Não sei se é a tendência do "faça você mesmo", a possibilidade de se utilizar tecnologia de ponta para produzir alimentos em pequeníssimas áreas e ganhar dinheiro com isso ou a perspectiva de se combinar as duas coisas e fazer agricultura do futuro no ambiente urbano. Não sei se é a pura novidade. O que sei é que a busca por informações sobre agricultura indoors, seja na forma de plant factories ou fazendas verticais, explodiu nos últimos dois anos. Já há startups fazendo e muita gente querendo entrar no negócio. Tenho a impressão que estamos vivendo em um ponto de inflexão histórico no que diz respeito à agricultura urbana. Assim como foi com a revolução digital, não temos ainda nem ideia dos desdobramentos futuros dessa nova tecnologia. Aonde isso vai nos levar? Produção individual de hortaliças? Supermercados com suas próprias "fábricas de plantas", oferecendo produtos não apenas frescos, mas colhidos pelo cliente ali mesmo? Vegetais personalizados, com os teores de nutrientes de acordo com a demanda? Muita coisa é possível. 

No livro "Plant Factory: An indoor vertical farming system for efficient quality food production", os editores, um grupo de pesquisadores japoneses e coreanos, dizem que "nas próximas décadas, a agricultura urbana e vertical não será apenas uma forma modificada das práticas agrícolas atuais. Esta nova forma de agricultura em ambientes fechados proverá serviços sociais completamente novos nas áreas urbanas, as quais vêm enfrentando restrições de ordem ecológica, social e econômica." Essa novíssima forma de produzir alimentos não se restringirá a grandes centros urbanos. É importante lembrar que a principal técnica de cultivo utilizada, a hidroponia, economiza drasticamente as quantidades de água e nutrientes. Isso torna a agricultura indoors uma alternativa muito interessante para regiões onde há escassez de água, como o semi-árido por exemplo. Não vejo porque se deva insistir em soluções low-tech para o semi-árido. Israel investiu e continua investindo pesadamente em soluções de alta tecnologia e tem hoje uma agricultura produtiva como a de poucos países com clima mais ameno. 

A agricultura indoors em áreas urbanas abre ainda a possibilidade de reuso de recursos, como água e mesmo resíduos vegetais. Dickson Despommier, o pai do conceito de fazendas verticais, prevê o reuso de águas cinzas de consumo doméstico na irrigação de plantas no cultivo vertical, bem como a calcinação de lodo de esgoto doméstico para gerar energia elétrica para as fazendas verticais. Os resíduos vegetais dos próprios cultivos poderão ser compostados e utilizados como substrato no cultivo sem solo, retornando parte dos nutrientes e diminuindo a pegadas de carbono dos empreendimentos. A presença de cultivo de hortaliças e frutas em áreas urbanas poderá contribuir no combate aos chamados desertos alimentares, podendo inclusive promover o aumento no consumo de frutas e hortaliças pela população mais pobres. O caminho é longo e promissor.

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Hidropônico, Protegido e Controlado: tecnopônico

A palavra agricultura significa quase literalmente "cultivo no campo". Pergunto-me se as novas formas de produção de alimentos, fibras e combustíveis realizadas em pequenas áreas, em ambientes fechados, controlando-se todas as variáveis ambientais e usando técnicas hidropônicas e aeropônicas ainda podem ser chamadas de "agricultura". A própria expressão "agricultura urbana" é um contrasenso - cultivo no campo na cidade. Alguns têm procurado outros termos - Z-farming, rooftop farming, fazendas verticais, plant factories e por aí vai. Mas há duas características comuus a todas essas novas formas de "agricultura" - cultivo em áreas urbanas ou periurbanas e uso intensivo de tecnologia. Proponho então um novo termo que abranja tudo isso - Tecnoponia.

Há alguns anos tenho publicado sobre cultivo protegido, nutrição mineral de plantas, hidroponia, fazendas verticais e outros assuntos com os quais trabalho ou sobre os quais tenho interesse. Embora minha formação seja em Ciência do Solo, ao longo dos anos fui desviando minha atuação profissional para o cultivo sem solo de hortaliças. Sempre gostei do blog como ferramenta de criação e divulgação de conteúdo. Por alguns anos mantive um blog chamado Geófagos, mas ultimamente publiquei muito no LinkedIn, plataforma que acho sensacional para a discussão de temas profissionais. Só que um perfil do LinkedIn não é tão focado em um tema só quanto um blog.

Tentarei concentrar aqui meus escritos antigos e recentes sobre os temas "tecnopônicos": cultivo protegido, cultivo em ambiente controlado, hidroponia, nutrição mineral de plantas, aeroponia, fazendas verticais e outros assuntos com os quais tenho me entusiasmado ultimamente. Quando possível divulgarei aqui também meus resultados de pesquisa nestas áreas. Espero transformar esse espaço em um agregador de discussões e avanços dessa fascinante nova agricultura que está se formando, sendo criada em tempo real, conectada, automatizada, eficiente, limpa e segura. Uma agricultura protegida, controlada e hidropônica. Hello world!