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18/08/2023 ![]()
Agricultura moderna produzindo em ambiente de escassez hídrica
Adoção de tecnologias modernas reduz problemas com a escassez hídrica e faz com que a água seja utilizada de forma mais eficiente no campo.
A água é essencial não apenas para nos hidratar e garantir a higiene pessoal e doméstica, ela está presente em tudo. É utilizada em diversas indústrias, na produção de energia, vital na agropecuária é considerada um fator limitante para segurança alimentar. Portanto, é um recurso fundamental à vida. Sendo assim, reconhecer o valor desse recurso natural é apenas o primeiro passo para tomarmos decisões assertivas em como usar e preservar a água.
De acordo com a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura – FAO (da sigla em inglês) a atual situação, de escassez e poluição dos recursos hídricos, estão levando os principais sistemas agroalimentares em todo o mundo ao ponto de ruptura. Por exemplo, em algumas regiões da África não existe água suficiente para cultivar alimentos.
Além disso, o uso da água vem aumentando globalmente em mais de duas vezes em relação à taxa de aumento populacional no último século, e um número crescente de regiões está atingindo o limite para a oferta necessária à manutenção da vida, especialmente em regiões áridas.
Para que possamos contornar essa situação, o desenvolvimento e adoção de novas tecnologias e práticas de manejo tem transformado os sistemas agroalimentares, buscando torná-los mais eficientes, inclusivos, resilientes e sustentáveis.
Escassez hídrica é uma preocupação global
A escassez hídrica é frequentemente dividida em duas categorias: escassez física, quando há escassez de água devido às condições ecológicas locais; e escassez econômica, quando há infraestrutura hídrica inadequada.
Atualmente são aproximadamente 3,2 bilhões de pessoas em todo o mundo que vivem em áreas agrícolas com falta ou escassez de água alta a muito alta, das quais 1,2 bilhão de pessoas – aproximadamente um sexto da população mundial – vive em áreas agrícolas com severas restrições de água.
Quando um território retira 25% ou mais de seus recursos renováveis de água doce, diz-se que está com “falta de água”. Cinco das 11 regiões apresentam valores de estresse hídrico acima de 25%, incluindo duas regiões com alto estresse hídrico e uma com estresse hídrico extremo.
Quase metade da população global já vive em áreas com potencial de escassez de água, pelo menos um mês por ano e isso pode aumentar para cerca de 4,8 a 5,7 bilhões em 2050. Cerca de 73% das pessoas afetadas vivem na Ásia (69% em 2050). No entanto, dados referentes às bacias hidrográficas já mostram que o estresse hídrico severo já se faz presente em bacias de todo continente americano.
A agricultura e o consumo de água
Para a agricultura, a água é um recurso crítico e desempenha um papel importante na segurança alimentar. Afinal, alimentar 9 bilhões de pessoas até 2050 exigirá um aumento de 60% na produção agrícola e uma expectativa de elevação de 15% na captação de água.
No Brasil, apenas entre 2000 e 2018, houve aumento de 55% no volume captado em mananciais superficiais e subterrâneos para esses usos. A Agência Nacional de Águas (ANA) prevê que ocorrerá aumento adicional de 29% na demanda agropecuária até 2030.
No entanto, o tema da preservação da água já vem sendo tratado de forma prática pelos produtores na agropecuária.
A água vai, mas volta
De fato, a agricultura é o setor que mais utiliza água. No entanto, diferentemente do uso que fazemos da água em nossas casas, no campo, as plantas devolvem para o meio ambiente uma água limpa e que retornará ao solo e rios por meio das chuvas. Isso acontece preferencialmente de três formas:
- Evaporação direta da água do solo à atmosfera;
- Percolação, água que não é utilizada pela planta e que não sofre evaporação atravessa as camadas de solo e reabastecem o lençol freático;
- Evapotranspiração, que é a água absorvida pela planta e volta à atmosfera na forma de vapor de água.
Além disso, a maior parte da água utilizada pelos produtores rurais, independentemente do sistema de produção adotado, é proveniente das chuvas. Seja de forma direta, quando a chuva cai do céu e molha as plantas, ou pela estocagem da água das chuvas em reservatórios.
Por isso, a disponibilidade de água no campo nem sempre é a mesma. Para contornar essas dificuldades, os produtores adotam tecnologias que aumentam a eficiência de uso da água, melhorando a produtividade. Dessa forma, aumenta-se a renda sem elevar o consumo de água.
Ciência e tecnologia para garantir alimentos mesmo com escassez hídrica
Dentro da produção agrícola, o uso da água sempre foi uma questão de grande importância no cultivo de qualquer planta.
A proteção e recuperação das águas engaja agricultores
À medida que os recursos hídricos diminuem e a desertificação se intensifica em resposta às mudanças climáticas, as perdas produtivas tendem a piorar. O aumento esperado na área e extensão da salinização de terras aráveis exigirá tecnologias para garantir a sobrevivência das culturas.
Segundo a Organização das Nações Unidas (ONU) o desenvolvimento e adoção de sistemas de irrigação eficientes e novas variedades de culturas são as principais tecnologias que podem aumentar a eficiência do uso da água no campo.
Irrigação nas lavouras
Quando se pensa em água e agricultura, a irrigação é um ponto chave. Permite controlar o uso da água no campo, produzindo mais alimento com menos gota de água.
A produção agrícola em sistema irrigado contribui com 40% do total de alimentos produzidos em todo o mundo. Isso porque, a produtividade em sistema irrigado é pelo menos 2,3 vezes maior do que a das áreas de sistema não irrigado.
Onde a água é escassa, tecnologias avançadas de irrigação, como sistemas de irrigação por gotejamento e canalização, foram promovidas como tecnologias de conservação de água que reduzem o consumo de água agrícola, liberando água para usos alternativos (por exemplo, o meio ambiente)
Melhoramento vegetal e biotecnologia
A falta de água nos cultivos agrícolas causa reduções severas na produtividade e afeta o comportamento fisiológico das plantas. A escassez hídrica resulta na diminuição da taxa de crescimento, abertura e fechamento de estômatos, taxa de transpiração, tamanho e número de brotações das plantas.
Algumas pesquisas mostram que houve redução no rendimento em até 40% para o milho e 21% para o trigo, apenas reduzindo em 40% a disponibilidade de água.
Plantas tolerantes à seca otimizam o uso da água
Para contornar esses problemas, os avanços provenientes do melhoramento genético de plantas e da biotecnologia, incluindo o progresso em genômica e tecnologia da informação, são técnicas que poderão diminuir os efeitos prejudiciais do calor e da seca.
Mecanismos de tolerância à seca reúnem estratégias utilizadas pelas plantas para conseguirem viver em um ambiente de estresse hídrico. Para isso, lançam mão de adaptações genéticas, fisiológicas e morfológicas.
Essas estratégias são diferentes, dependendo da espécie de planta, do seu ciclo de desenvolvimento, e até mesmo da variedade cultivada. Em muitos casos esses mecanismos são naturais. Em outros são selecionados pelo melhoramento genético.
Tolerância à seca na cana-de-açúcar: desafio que está sendo driblado
Além disso, a identificação de genes de tolerância ao estresse pode ser considerada para a aplicação de abordagens de silenciamento ou super expressão de genes mediadas por CRISPR para desenvolver variedades não transgênicas melhoradas agronomicamente de importantes culturas de frutas, como maçã, banana, romã, laranja e uvas.
Pesticidas e a conservação da água
Uma planta necessita de água para se desenvolver e gerar frutos e sementes. A soja, por exemplo, utiliza 4,5 milhões de litros de água, em média, durante o seu ciclo. Em uma produtividade de 4mil kg/ha, os grãos serão responsáveis por consumir 680 litros. Apenas 0,01% de toda a água utilizada pelo vegetal. O restante volta ao ambiente.
Porém, esse cenário ocorre se todo o manejo e controle de pragas, doenças e cultivo da cultura seja feito de forma correta e eficiente. Sem o controle pelos pesticidas químicos e/ ou biológicos a produção poderia ser perdida em até 40% e a parte da água que retornaria ao ambiente poderia ser reduzida.
O que vem de novo para driblar a escassez hídrica?
Novas tecnologias e práticas agrícolas estão ajudando a melhorar a eficiência do uso da água por si só. Da irrigação mais eficiente às novas tecnologias de IoT (Internet das Coisas) que podem rastrear e em tempo real obter dados mais precisos sobre uso e manejo da água.
Os sistemas podem ajudar a reduzir o desperdício e melhorar a produção das culturas, fazendo uso de sensores de solo e do ambiente em geral. De luzes inteligentes a refrigeradores, é possível monitorar e ajustar o consumo de energia a partir de um painel centralizado.
Melhor uso da água: startups inovam em tecnologias para o campo
A difusão de tecnologias no campo também pode chegar à utilização de medidores de poços conectados à IoT, monitorando os recursos hídricos subterrâneos. Ondas de rádio, correntes elétricas e até satélites já têm sido usados para determinar a quantidade de água subterrânea em uma determinada região.
Também o crescimento de indoor farms usam a agricultura vertical para maximizar o espaço de cultivo disponível; agricultura de ambiente controlado para criar condições de crescimento durante todo o ano e hidroponia (cultivo sem solo) para reduzir o consumo de água no cultivo e melhorar a transferência de nutrientes para as plantas.
Além disso, cientistas estão desenvolvendo drones que permitirão aos agricultores planejar e fornecer água e nutrientes precisos para suas plantações de acordo com a necessidade.
Principais fontes:
Getirana, A., Libonati, R., and Cataldi, M. Brazil is in water crisis — it needs a drought plan. Disponível em: https://www.nature.com/articles/d41586-021-03625-w. Acesso em 21/03/2022.
ONU. Summary Progress Update 2021: SDG 6 — water and sanitation for all. Disponível em: https://www.unwater.org/app/uploads/2021/12/SDG-6-Summary-Progress-Update-2021_Version-July-2021a.pdf. Acesso em: 21/03/2022.
FAO. Water. Disponível em: http://www.fao.org/water/en/. Acesso em: 21/03/2022.