Estima-se que até o ano de 2050 a população humana aumente mais de 30%. Nesse mesmo período, segundo projeções da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO, na sigla em inglês), o consumo de carne crescerá quase 73% e o de produtos derivados do leite, 58%.

Por outro lado, a área de terra arável aumentará apenas 5% e os produtores agrícolas terão de lidar com os desafios trazidos pelas mudanças climáticas e por regulações ambientais cada vez mais rígidas.

Na avaliação do professor Fábio Marin, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da Universidade de São Paulo (USP), o ganho de eficiência na agricultura é a única maneira de garantir a segurança alimentar da população humana no futuro e, ao mesmo tempo, proteger os ecossistemas naturais.

O tema foi destaque na manhã de segunda-feira (18/09) na FAPESP Week Nebraska-Texas, que tem como objetivo fomentar a colaboração entre cientistas do Brasil e dos Estados Unidos.

O evento, que ocorre até 18 de setembro, é organizado pela FAPESP em parceria com a University of Nebraska – Lincoln e a Texas Tech University.

“A palavra-chave é intensificação [da agricultura]. Precisamos produzir mais, porém, o aumento de produção tem de vir do ganho em produtividade e não da expansão da área plantada. E a modelagem agrícola é uma ferramenta fundamental para isso”, disse Marin.

Diversos trabalhos desenvolvidos na Esalq com apoio da FAPESP foram apresentados por Marin durante a palestra. Entre eles, um modelo que permite quantificar, nas diversas regiões brasileiras, a eficiência na produção de cana-de-açúcar. A ferramenta, descrita este ano no Agronomy Journal, permite ainda calcular a produtividade máxima que pode ser alcançada em cada área.

“Esse modelo foi baseado em um experimento que conduzimos durante cinco anos em Piracicaba (SP) e um ano em Petrolina (PE). O que fizemos foi cultivar a cana-de-açúcar com todas as condições ideais para seu desenvolvimento. E observamos como, nessa situação ideal, ocorriam os diversos processos fisiológicos, entre eles a fotossíntese e o crescimento das raízes. Todos os dados foram colocados no modelo, para que ele se tornasse capaz de simular como a cana cresce”, explicou Marin à Agência FAPESP.

Com auxílio da ferramenta, os pesquisadores da Esalq fizeram um mapa da produtividade potencial das diversas regiões brasileiras em que há cultivo de cana. Em seguida, compararam esses resultados com os dados de produtividade real aferidos pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE).

“A conclusão é que nossa eficiência na produção de cana é de apenas 50%, ou seja, produzimos metade do que seria possível nas condições ideais”, explicou o pesquisador.

Segundo Marin, caso se atingisse os 100% de eficiência, seria possível atender a demanda por açúcar e bioenergia prevista pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento para 2024 e ainda reduzir a área plantada. Porém, caso as coisas permaneçam como estão, serão necessários mais 2 milhões de hectares de cana para atender a demanda brasileira no futuro.

Eficiência na irrigação

Como a agricultura é a atividade econômica que mais consome água no mundo, e este insumo essencial para a vida humana está se tornando a cada dia mais escasso, o ganho de eficiência no setor agrícola necessariamente deve envolver novas tecnologias de irrigação.

O tema foi abordado na palestra de Christopher Neale, diretor do Water for Food Institute, da University of Nebraska. Seu grupo tem trabalhado no desenvolvimento de sistemas de irrigação variada, ou seja, tecnologias capazes de “prescrever” a quantidade ideal que deve ser aspergida sobre a plantação levando em conta as diferenças no solo e fatores climáticos como chuva, umidade do ar, radiação solar e vento, entre outros.

“No campo agrícola típico, o solo não é uniforme. Há manchas que diferem quanto a sua capacidade de retenção de água, capacidade de infiltração. É preciso prestar atenção nesses fatores, pois a água em excesso pode causar erosão”, disse Neale.

Segundo o pesquisador, o sistema de irrigação variável permite aproveitar melhor a água da chuva, pois não deixa o solo saturado.

“Vamos supor que temos a previsão de que haverá chuva daqui a três dias, mas a cultura precisa ser irrigada imediatamente para não entrar em estresse. Podemos fazer apenas uma irrigação leve para que, quando vier a chuva, o campo possa aproveitar aquela água”, explicou.

De acordo com Neale, a tecnologia de irrigação variável já é realidade nos Estados Unidos – particularmente em Nebraska, onde a agricultura representa parte relevante da economia. Porém, o custo ainda é elevado e os agricultores não estão convencidos de seus benefícios.

“Estamos fazendo estudos justamente para mensurar esses benefícios. Buscamos avaliar o quanto o consumo de água é reduzido e, consequentemente, o consumo de energia usada no bombeamento. O quanto diminui a erosão do solo e a lixiviação, que é o transporte dos fertilizantes para abaixo da região em que ocorre a absorção de nutrientes pelas raízes – o que pode contaminar os aquíferos”, explicou.

Segundo Neale, o estado de Nebraska tem 3,4 milhões de hectares irrigados – a maior parte composta por plantações de milho e de soja. O número não fica longe do total de áreas irrigadas no Brasil, que é de 5,5 milhões de hectares.

Novas tecnologias para aumentar a eficiência na irrigação também foi o tema da palestra de Fernando Braz Tangerino Hernandez, professor da Faculdade de Engenharia (FEIS) da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Ilha Solteira.

Seu grupo desenvolveu um método para estimar as perdas de água no campo por um processo chamado evapotranspiração – que inclui tanto a transpiração das folhas como a evaporação do solo.

“Usamos dados de oito estações meteorológicas espalhadas no noroeste paulista para estimar a transferência de água para a atmosfera e assim calcular em larga escala o quanto é preciso repor”, explicou.

As estações medem fatores como temperatura, velocidade e direção do vento, umidade do ar e radiação solar. Esses dados são divulgados na internet a cada cinco minutos.

Por meio de um software nomeado SMAI (Sistema para Manejo de Agricultura Irrigada), disponível para download gratuito, é possível fazer os cálculos da irrigação necessária (mais informações neste link).

Já o desenvolvimento de tecnologias para monitoramento de seca e a criação de políticas públicas para mitigar seus impactos foi o tema da palestra de Mark Svoboda, diretor do National Drought Mitigation Center – University of Nebraska-Lincoln.

“Nosso objetivo é produzir informações que sejam úteis e, ao mesmo tempo, possíveis de serem aplicada no campo. Trabalhamos com os fazendeiros para tentar entender suas necessidades”, contou Svoboda.

Mais informações sobre a FAPESP Week Nebraska-Texas.

Este conteúdo foi originalmente publicado no site da Agência Fapesp.