Tecnologias de liberação controlada ganham força no campo ao elevar a eficiência dos fertilizantes e reduzir perdas que comprometem a produtividade agrícola.
Por Vários Autores* – A intensificação agrícola nas últimas décadas tem elevado a demanda por fertilizantes minerais, essenciais para sustentar a produtividade dos sistemas modernos de cultivo. Entretanto, grande parte dos nutrientes aplicados no solo não é absorvida pelas plantas, sendo perdida por processos como lixiviação, volatilização, escoamento superficial e adsorção a coloides do solo. De acordo com Trenkel (2010) a eficiência média global da ureia situa-se entre 30 % e 50 %, enquanto o fósforo apresenta eficiência de 10 % a 25 %. Nesse contexto, tecnologias de liberação controlada e lenta têm ganhado espaço, buscando aperfeiçoar a eficiência de uso de nutrientes e reduzir impactos negativos associados aos fertilizantes convencionais. Os fertilizantes encapsulados surgem como alternativa promissora ao sincronizar a liberação de nutrientes com as curvas fisiológicas de absorção das plantas.
A nanotecnologia e o uso de materiais biodegradáveis têm permitido avanços significativos nesse campo, proporcionando cápsulas mais eficientes, sustentáveis e com maior previsibilidade de liberação. O incremento da produção agrícola depende diretamente do uso de fertilizantes minerais. Entretanto, fertilizantes convencionais apresentam baixas eficiências, com perdas expressivas por lixiviação, volatilização e fixação no solo.
Fundamentos do Encapsulamento
O encapsulamento de fertilizantes consiste na aplicação de uma barreira física ou química ao redor do grânulo ou partícula do nutriente, controlando a taxa de liberação no solo. Esse revestimento atua como membrana semipermeável que regula entrada de água, dissolução do fertilizante e difusão de nutrientes.
O processo pode envolver mecanismos difusionais, osmóticos, térmicos ou biodegradativos, dependendo do material de revestimento. A permeabilidade, espessura, hidrofobicidade e composição do polímero determinam a velocidade de liberação.
Polímeros sintéticos foram pioneiros na tecnologia devido à elevada estabilidade, mas apresentam baixa biodegradabilidade. Em resposta, cresceram os estudos com biopolímeros como quitosana, alginato e amido modificado, que oferecem desempenho eficiente e impacto ambiental reduzido. Materiais minerais como zeólitas e argilas atuam como suportes, retardando a solubilização e modulando a difusão. Já nanomateriais, nanoargilas, nanocápsulas e polímeros nanoestruturados, representam avançados sistemas inteligentes capazes de responder a pH, temperatura e umidade.
Assim, o encapsulamento combina ciência dos materiais, química de polímeros e agronomia, criando soluções eficientes para liberação controlada de nutrientes e adubação sustentável. Encapsular um fertilizante significa revesti-lo com uma barreira física ou química capaz de modular a difusão de nutrientes.
Materiais Utilizados Para Encapsulamento
Os materiais utilizados no encapsulamento de fertilizantes variam de polímeros sintéticos a biopolímeros e estruturas minerais, cada qual apresentando características específicas de biodegradabilidade, custo, previsibilidade de liberação e impacto ambiental.
Polímeros sintéticos
Os polímeros sintéticos foram pioneiros na produção de fertilizantes de liberação controlada. Resinas acrílicas, poliuretanos e polietileno são comumente utilizados devido à elevada estabilidade térmica e mecânica, além da previsibilidade de liberação ao longo do tempo.
Esses revestimentos formam barreiras hidrofóbicas que permitem uma difusão lenta e contínua dos nutrientes. Entretanto, a principal limitação desses materiais é sua baixa biodegradabilidade, que pode resultar em acúmulo de resíduos poliméricos no solo.
Biopolímeros
Os biopolímeros representam alternativas sustentáveis para o encapsulamento, sendo derivados de fontes naturais como quitosana, alginato, amido modificado, gelatina e zeína. Esses materiais possuem elevada biodegradabilidade e são ambientalmente seguros. Ademais, muitos biopolímeros são capazes de formar hidrogéis que absorvem água e liberam gradualmente nutrientes. No entanto, sua estabilidade pode ser afetada por fatores ambientais, como umidade e atividade microbiana, resultando em liberação menos previsível quando comparados a polímeros sintéticos.
Materiais minerais
Materiais inorgânicos como zeólitas, argilas e hidrogéis minerais têm sido empregados como revestimentos ou matrizes de adsorção. Zeólitas, em especial, apresentam alta capacidade de troca iônica e estrutura cristalina ordenada, permitindo armazenar e liberar íons como nitrogênio amoniacal, potássio e cálcio de forma gradual. As argilas, por sua vez, oferecem estabilidade química e custo reduzido, sendo uma opção viável para sistemas de baixa complexidade. Contudo, a taxa de liberação dos nutrientes encapsulados em materiais minerais tende a depender mais fortemente de condições edafoclimáticas, como pH e teor de água no solo.
Nanomateriais
Os nanomateriais representam a fronteira mais avançada do encapsulamento, possibilitando revestimentos ultrafinos e altamente eficientes. Nanopartículas de lignina, nanocelulose, nanoargilas e polímeros nanoestruturados permitem uma modulação precisa da permeabilidade da cápsula e podem responder a estímulos externos, como pH, temperatura e umidade, caracterizando os chamados fertilizantes inteligentes. Embora altamente promissores, os nanomateriais ainda enfrentam desafios como alto custo de produção e necessidade de avaliação ecotoxicológica aprofundada.
Assim, a comparação entre os diferentes grupos de materiais utilizados no encapsulamento evidencia a existência de um equilíbrio entre sustentabilidade, custo, estabilidade e controle de liberação. A seleção do material ideal depende das condições agronômicas, do tipo de nutriente a ser encapsulado e dos objetivos da adubação em cada sistema produtivo. No Quadro 1, encontra-se uma síntese dos materiais encapsulantes mais utilizados.
QUADRO 1 – Comparação geral dos materiais encapsulantes.
| Material | Controle de liberação | Biodegradabilidade | Custo | Impacto ambiental | Estabilidade |
| Polímeros sintéticos | Excelente | Baixa | Médio/Alto | Médio/Alto | Alta |
| Biopolímeros | Moderado | Alta | Baixo/Médio | Baixo | Moderada |
| Materiais minerais | Moderado/Baixo | Alta | Baixo | Baixo | Alta |
| Nanomateriais | Excelente | Variável | Alto | Baixo/Variável | Alta |
Considerações Finais
Os fertilizantes encapsulados representam uma das tecnologias mais promissoras para a agricultura moderna, especialmente em sistemas que demandam maior eficiência de uso de nutrientes e menor impacto ambiental. Ao modular a liberação de compostos essenciais, esses produtos conseguem sincronizar o fornecimento nutricional com a demanda fisiológica das plantas, reduzindo perdas por lixiviação, volatilização e fixação no solo. Além disso, contribuem para mitigar impactos ambientais como eutrofização, contaminação de lençóis freáticos e emissões de gases de efeito estufa.
A comparação entre materiais encapsulantes evidencia que o desempenho final da formulação depende diretamente da composição da cápsula. Polímeros sintéticos oferecem controle refinado e previsibilidade, mas apresentam desafios relacionados à biodegradabilidade. Biopolímeros, por sua vez, surgem como alternativas ambientalmente sustentáveis, embora possuam menor estabilidade em condições extremas de umidade ou temperatura. Materiais minerais e nanomateriais ampliam ainda mais o espectro de possibilidades, permitindo desde sistemas de baixo custo até fertilizantes inteligentes capazes de responder a estímulos ambientais específicos.
Apesar dos avanços, desafios ainda precisam ser superados, incluindo a padronização de metodologias, a redução de custos de produção, o desenvolvimento de materiais totalmente biodegradáveis e a investigação de possíveis impactos ecotoxicológicos, especialmente em tecnologias nanoestruturadas. No entanto, as tendências atuais apontam para um crescimento contínuo da adoção de fertilizantes encapsulados, impulsionado pela agricultura de precisão, pela necessidade de práticas mais sustentáveis e pelo aumento da demanda por produtividade agrícola em um cenário de escassez de recursos.
Desta forma os fertilizantes encapsulados representam não apenas uma alternativa aos métodos convencionais de adubação, mas um caminho estratégico para a construção de sistemas agrícolas mais eficientes, sustentáveis e resilientes, alinhados aos desafios globais de segurança alimentar e conservação ambiental.
Fertilizantes encapsulados são promissores e sustentáveis.
Bibliografia com os autores
Autores: Geraldo Pereira de Souza Neto; Carlos Frederico de Souza Castro; Marco Antônio Pereira da Silva
Quer ficar por dentro do agronegócio brasileiro e receber as principais notícias do setor em primeira mão? Para isso é só entrar em nosso grupo do WhatsApp (clique aqui) ou Telegram (clique aqui). Você também pode assinar nosso feed pelo Google Notícias
Não é permitida a cópia integral do conteúdo acima. A reprodução parcial é autorizada apenas na forma de citação e com link para o conteúdo na íntegra. Plágio é crime de acordo com a Lei 9610/98.
