Em contato com um fertilizante mineral rico em fósforo e nitrogênio, o revestimento protegeu o Trichoderma harzianum, fungo que estimula o crescimento das plantas e atua como agente de controle biológico
Tecnologia que integra fertilizante mineral e agente biológico em uma única formulação, permitindo a aplicação simultânea de ambos, foi desenvolvida por pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar).
O processo consiste em um revestimento biodegradável aplicado aos grânulos de um fertilizante à base de fósforo e nitrogênio, que funciona como uma camada protetora para o fungo Trichoderma harzianum, um microrganismo benéfico amplamente utilizado como bioinsumo na agricultura.
Cristiane Sanchez Farinas, engenheira química e coordenadora do estudo na Embrapa Instrumentação, explica que o Trichoderma harzianum possui grande potencial para uso na agricultura, mas é sensível a condições ambientais desfavoráveis. “O revestimento preserva a viabilidade do microrganismo durante o armazenamento e promove sua liberação gradual no solo após a aplicação do fertilizante, aumentando sua eficácia no campo”, ressalta.
Grânulos sem e com revestimento, dispersão dos esporos de trichoderma em CMC, nanocelulose. Foto Yasmin Nunes/Embrapa Instrumentação/Divulgação
Ela completa que a tecnologia considera as características do fungo e, ao permitir a união de insumos, torna possível que sejam aplicados simultaneamente, o que antes era limitado pela incompatibilidade entre os componentes. “Isso pode contribuir para a maior eficiência no uso de recursos e a redução de desperdícios e de emissões de gases de efeito estufa associados às operações agrícolas”, reforça a especialista.
Cristiane salienta que o desafio agora é levar a tecnologia à escala comercial e validar o seu desempenho em diferentes culturas e condições de campo.
O que é Trichoderma?
O Trichoderma harzianum é um fungo filamentoso benéfico de ocorrência natural no solo, especialmente em ambientes ricos em matéria orgânica (como áreas agrícolas, florestas e resíduos vegetais em decomposição).
Ele se estabelece preferencialmente na rizosfera (zona ligada às raízes) e pode atuar como endófito – ou seja, vive no interior dos tecidos da planta, durante parte ou todo o seu ciclo de vida, sem causar danos aparentes ao hospedeiro – nas camadas externas do sistema radicular.
O Trichoderma harzianum tem crescimento rápido, alta produção de esporos e forte capacidade de colonização. O fungo, que compete por espaço e nutrientes, produz enzimas e metabólitos bioativos e interage diretamente com plantas e outros microrganismos.
Tais propriedades demonstram o papel estratégico do T. harzianum em duas relevantes ações agronômicas: a promoção do crescimento vegetal e a supressão de patógenos do solo (fungos, oomicetos e alguns nematoides).
O gênero Trichoderma reúne várias espécies úteis para a agricultura, entre eles, o T. asperellum, T. viride, e o T. atroviride. Porém, o T. harzianum é uma das mais estudadas por sua versatilidade.
O fungo é aplicado em estratégias de manejo integrado, objetivando maior produtividade e sustentabilidade, em culturas como soja, milho, feijão, cana-de-açúcar tomate, e hortaliças em geral.
Dispersão de esporos de Trichoderma harzianum na matriz polimérica Foto Yasmin Nunes/Embrapa Instrumentação/Divulgação
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Solução aumenta viabilidade
As engenheiras químicas e pesquisadoras Aline Medeiro Ferreira e Mariana Govoni Brondi, integrantes da equipe que desenvolve a tecnologia coordenada por Cristiane Farinas, encapsularam o fungo Trichoderma harzianum em uma matriz polimérica biodegradável à base de celulose. A matriz polimérica funciona como a massa de um bolo para sustentar os demais ingredientes. O resultado é o revestimento aplicado diretamente em grânulos do fertilizante, capaz de preservar a viabilidade do microrganismo.
Segundo as especialistas, os experimentos demonstraram que, após três meses de armazenamento em temperatura ambiente, os esporos – estruturas que os fungos produzem para se multiplicar – encapsulados mantiveram alta taxa de sobrevivência, enquanto os não encapsulados, perderam até mil vezes sua vitalidade.
Como o recobrimento foi produzido
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Fungo é aliado invisível da produtividade
Aline Ferreira, mestre em engenharia química pela UFSCar, primeira autora do estudo “Encapsulation of Trichoderma harzianum in Carboxymethyl Cellulose Reinforced with Nanocellulose for Delivery as Fertilizer Coatings”, publicado em fevereiro deste ano pela ACS Agricultural Science & Technology, conta que o Trichoderma harzianum é um velho conhecido da ciência agrícola. “É um fungo amplamente utilizado como agente de biocontrole, capaz de combater fitopatógenos, estimular o crescimento das plantas e aumentar a absorção de nutrientes”.
Mas, apesar desse potencial, sua aplicação em larga escala enfrenta um obstáculo: a baixa sobrevivência após armazenamento e, principalmente, quando em contato direto com fertilizantes químicos.
Filme de CMC e nanocelulose contendo os esporos de Trichoderma harzianum Foto Yasmin Nunes/Embrapa Instrumentação/Divulgação
Cristiane Farinas, que estuda a temática há 12 anos, explica que substâncias como a ureia e o fosfato monoamônico (MAP) – um fertilizante mineral rico em fósforo e nitrogênio – podem prejudicar a sobrevivência dos microrganismos do solo. “Eles são extremamente frágeis. Fora do seu ambiente ideal, morrem rapidamente sob o sol ou em contato com fertilizantes químicos potentes”, diz a pesquisadora.
De acordo com explicação da engenheira química, esses compostos podem causar estresse osmótico, situação em que os microrganismos perdem água devido ao excesso de substâncias concentradas ao seu redor, além de alterar o pH e provocar reações químicas que comprometem sua sobrevivência. “Na prática, isso reduz drasticamente a eficácia dos inoculantes biológicos – produto que contém microrganismo com ação benéfica para o desenvolvimento das plantas – limitando sua adoção no campo”, sublinha Cristiane.
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Cápsula protege o microrganismo
Para contornar esse problema, as pesquisadoras criaram uma espécie de “escudo” microscópico. O fungo foi encapsulado em uma matriz polimérica de carboximetilcelulose (CMC), um derivado da celulose, reforçado com nanocristais de celulose (CNC).
“Essa estrutura forma um filme resistente e biodegradável que envolve os esporos do fungo, protegendo-os contra condições adversas. Diferentemente de sistemas tradicionais, que liberam rapidamente o conteúdo, o novo material garante que o fungo seja disponibilizado de forma contínua no solo”, afirma Aline Ferreira.
A pós-doutoranda Mariana Govoni Brondi, ressalta que essa característica é considerada ideal para aplicações preventivas na agricultura, porque ao permanecer mais tempo ativo na região próxima às raízes, conhecida como rizosfera, o fungo consegue colonizar o ambiente antes da chegada de patógenos, criando uma espécie de barreira biológica natural. “Além disso, a liberação gradual evita o choque direto com o fertilizante, aumentando ainda mais a taxa de sobrevivência”, esclarece.
A especialista reforça ainda que revestir o grânulo também impacta a taxa de liberação do fertilizante químico. “A liberação mais lenta e controlada do insumo faz com que os nutrientes permaneçam disponíveis para as plantas por um maior período, o que reduz a necessidade de reaplicação do fertilizante pelos agricultores no campo, os custos e as perdas para o ambiente, diminuindo problemas como eutrofização e liberação de gases do efeito estufa”, orienta a engenheira química.
As pesquisadoras contam que os grânulos de fosfato monoamônico (MAP) revestidos com a matriz polimérica apresentaram crescimento fúngico consistente mesmo após 30 dias de armazenamento. Métodos convencionais, como o uso de soluções açucaradas para fixar microrganismos, mostraram perda significativa de eficácia ao longo do tempo.
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Revestimento dos grânulos-CMC, nanocelulose e esporos de Trichoderma em drageadeira Foto Yasmin Nunes/Embrapa Instrumentação/Divulgação
Impacto ambiental e econômico
Cristiane Farinas reforça que os inoculantes microbianos aparecem como alternativa ao uso intensivo de fertilizantes químicos, mas dependem de tecnologias que garantam sua eficiência no campo.
“A carboximetilcelulose é um material de baixo custo e amplamente disponível, enquanto os nanocristais de celulose podem ser produzidos a partir de resíduos agrícolas, alinhando-se aos princípios da bioeconomia circular”, pontua a pesquisadora.
