Water-Smart Agricultura: a Eficiência Impulsiona as Necessidades Mundiais

Water-Smart Agricultura: a Eficiência Impulsiona as Necessidades Mundiais

Esta é uma versão de um artigo publicado na Irrigazette de novembro de 2019, uma revista internacional líder em irrigação.

Estamos no meio de uma crise hídrica sem precedentes. As regiões da América do Sul estão declarando estado de emergência agrícola, os poços da Califórnia estão secando e os países da Bélgica ao Botsuana estão enfrentando um estresse hídrico significativo. Num cenário de "business-as-usual", estes problemas só se multiplicam: "Prevê-se que a escassez de água aumente com o aumento das temperaturas globais como resultado da mudança climática", afirma o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 6.

Este não é apenas um problema agrícola - a escassez de água tem efeitos de grande alcance, uma vez que as pessoas são forçadas a fugir das zonas de seca ou salinidade; um relatório do Banco Mundial de 2018 estimou que, até 2050, poderão existir até 143 milhões de "refugiados climáticos".

Assim, a gestão da água na agricultura irrigada pode ter impactos humanitários, econômicos e sociais distantes e muitas vezes negligenciados. E com a agricultura representando mais de 70% do uso de água doce no mundo, a inovação tem que começar aqui.

Mas se a história da agricultura nos diz alguma coisa, é que ela traz constantemente à tona o melhor espírito inovador humano.

E isso é exatamente o que está acontecendo em todo o mundo, com uma enorme eficiência impulsionada pelo Climate-Smart Agriculture (CSA).

A CSA tem tudo a ver com as interdependências entre rendimentos, impactos e resultados relacionados ao carbono, solo, uso da água e biodiversidade. Liderada pela Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura, é "uma abordagem que ajuda a orientar as ações necessárias para transformar e reorientar os sistemas agrícolas para apoiar efetivamente o desenvolvimento e garantir a segurança alimentar em um clima em mudança". Tem três metas simultâneas e objectivos interligados: aumento da produtividade e dos rendimentos, adaptação e reforço da resiliência e redução das emissões associadas à agricultura.

Como uma comunidade de irrigação, precisamos levar isso adiante e definir uma nova Water-Smart agricultura (WSA), lidando com cada um desses objetivos através da melhoria da eficiência da água.

Vamos ver como cada um dos objectivos da CSA se relaciona directamente com a gestão inteligente da água e com uma nova era da Water-Smart Agricultura.

Objectivo 1: Aumento da produtividade

Fazer mais com menos tornou-se o mantra de um novo impulso de sustentabilidade na agricultura, e isto aplica-se tanto à utilização da água como a qualquer outra coisa. As novas inovações estão tornando cada vez mais possível fazer exatamente isso - aumentar os rendimentos (output) e usar menos recursos (input), de maneiras que teriam parecido matematicamente impossíveis apenas há uma geração atrás.

Ag 4.0

A agricultura 4.0 está crescendo muito além das tentativas e erros da velha escola, das medições manuais e das suposições e, em vez disso, para a ultra-eficiência, os sensores e os big data. "Sem medir, não sabemos realmente como a planta reage realmente a todas as condições externas - isso é o que queremos mudar com feedback em tempo real", diz Olivier Begerem no Belgian start-up 2Grow. Para a eficiência hídrica, isto significa maximizar o uso de água existente através do monitoramento dos estágios vegetativos/generativos de uma planta para ver o efeito exato das entradas. Além dos sensores, o Ag 4.0 também envolve o uso de drones, imagens de satélite e big data para monitorar o impacto exato dos ciclos de irrigação.

De acordo com a empresa de consultoria Oliver Wyman, "A agricultura 4.0 não dependerá mais da aplicação uniforme de água em campos inteiros. Em vez disso, os agricultores utilizarão as quantidades mínimas exigidas e visarão zonas muito específicas" - através da irrigação de precisão.

Irrigação de precisão

O aumento da precisão é imperativo para melhorar a Eficiência no Uso da Água em geral (WUE), "a relação entre o uso efetivo da água e a retirada real". Isto é mais frequentemente associado com a irrigação por gotejamento, mas também abrange a aplicação de taxa variável, monitoramento de vazão e soluções de tratamento de precisão que alteram a água a um nível estrutural. Eric Valette, CEO da Aqua4D e especialista na área de tratamento de água diz: "Aumentar a eficiência do uso de água dos sistemas de irrigação através da irrigação de precisão é absolutamente fundamental para lidar com o estresse hídrico e se tornar um water-smart agricultor. Novas tecnologias de tratamento tornam possível tirar o máximo proveito de cada gota, maximizando o potencial dos sistemas de irrigação ao mesmo tempo em que garantem o aumento da produtividade e a otimização da produção".

Estudo Aqua4D em curso numa estufa suíça, meados de 2019

Mas otimizar a entrada de água é apenas metade da solução - assim como é imperativo garantir que essa umidade permaneça no solo por tempo suficiente para que as plantas possam aproveitá-la. Agricultores com soluções de irrigação que otimizem tanto a água em si quanto seu comportamento no solo terão uma vantagem competitiva adicional no futuro.

Solos húmidos

Simplificando, se os solos puderem permanecer húmidos durante mais tempo, os tempos e a frequência de rega podem ser significativamente reduzidos. Há uma abundância de pesquisas em andamento para manter a umidade do solo onde ela é mais necessária. Isto inclui tudo, desde o uso de musgo de turfa, perlite (um vidro vulcânico), membranas e mais, para aumentar as propriedades de absorção. As inovações Ag 4.0, como os sensores Spiio ou Sentek, mantêm o registo da humidade do solo em tempo real, o que permite poupar água através da manutenção de condições óptimas. Mas o foco na água real, em vez de no solo, pode ter uma série de impactos: tecnologias como a Aqua4D visam a própria água de irrigação, alterando sutilmente sua estrutura para que ela penetre nos poros do solo, mantendo-se assim úmida por períodos mais longos.

A hidroponia, em particular, pode vir a ser vista como o garoto-propaganda da Water-Smart Agricultura, pois na sua maior eficiência utiliza apenas 10% da água necessária para as culturas tradicionais do solo. Especialmente quando combinado com outras tecnologias, as plantas cultivadas hidroponicamente experimentam uma absorção mais rápida de nutrientes, podem crescer até duas vezes mais rápido, e obter rendimentos mais elevados.

Objectivo 2: Reforço da resiliência

Com um clima cada vez mais errático, a gestão da water-smart irrigação precisa levar em conta as flutuações significativas e o aumento de eventos extremos. Por exemplo, o ciclo ENSO, responsável pelos efeitos do El Niño e La Niña, está variando de forma imprevisível, jogando com a programação da irrigação.

Em um artigo de 2018, Gelcer at al detalhou uma inovadora ferramenta AgroClimate de Moçambique que mantém o controle das fases ENSO (El Niño e La Niña) em tempo real, para auxiliar na sincronização da irrigação e minimizar o estresse hídrico.

Combate à eletrocondutividade do solo através da lixiviação sustentável

A questão do acúmulo de sal no solo é tão antiga quanto a própria agricultura, e as "crises de salinidade" resultaram no colapso de antigas civilizações. Com a salinização do solo aumentando exponencialmente em todo o mundo, os impactos são cada vez maiores e a necessidade de uma solução mais urgente. Os números actuais estimam que até 20% de todas as terras cultivadas e 33% das terras agrícolas irrigadas em todo o mundo estão em risco de salinidade.

A questão ganhou força nas últimas décadas, assim como uma série de soluções possíveis. Mas a lixiviação química e a vaporização são apenas soluções de curto prazo e trazem os seus próprios problemas. A FAO perguntou há quase 30 anos: "A agricultura pode fazer uso de água de qualidade marginal, como água salina, de uma forma que seja tecnicamente sólida, economicamente viável e ambientalmente não degradante? Soluções sustentáveis de lixiviação estão agora respondendo a esta chamada e estão se tornando mais difundidas, incluindo uma gestão mais sustentável da terra, tratamento de água sem produtos químicos e mudança de práticas de fertilizantes. Uma solução sustentável e de longo prazo para a salinidade do solo teria um enorme impacto em milhões de pessoas em todo o mundo - uma boa gestão da água está intrinsecamente ligada a uma boa gestão dos solos.

Objectivo 3: Redução das emissões

Xiaoxia Zou da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas (CAAS) escreve que as emissões das atividades de irrigação (incluindo bombeamento e transporte de água) respondem por 50-70% das emissões totais no setor agrícola. "A intensidade da emissão de GEE da irrigação depende em grande parte da eficiência do uso da água", diz Zou, "Assim, a melhoria da eficiência do uso da água (tanto técnica quanto gerencial) pode ser uma forma eficaz de reduzir as emissões".

Pequenas mudanças podem ter grandes impactos: Gaihre et al observaram que os produtores de arroz na China que drenam seus campos de arroz irrigados na meia estação reduziram suas emissões de metano em 50%, enquanto um estudo realizado em 2014 na Espanha por Abalos et al ilustrou que o ajuste seletivo da frequência de irrigação pode reduzir as emissões de óxido nítrico em até 46%, e de CO2 em até 21%. Enquanto isso, o tratamento de água inovador pode melhorar a qualidade da água de irrigação, realizando mais enquanto usa menos, economizando energia de bombeamento significativo.

Mas isso vai além do bombeamento: o mesmo tratamento de água também pode desobstruir e melhorar o funcionamento geral do sistema. Quando um sistema está optimizado e a funcionar como um relógio, o pessoal pode realizar tarefas mais importantes, melhorando assim também a eficiência do trabalho. A Morel Diffusion, sediada na França, descobriu recentemente exatamente isso após atualizações de irrigação que resolveram problemas de entupimento: "Antes precisávamos de 6 pessoas para trabalhar na manutenção dos gotejadores", diz Morel. "No mês seguinte às novas instalações, estas 6 pessoas podiam começar a trabalhar noutra coisa."

Conclusão

Ao aplicar estes três objetivos à gestão da irrigação, inauguramos uma nova era da water-smart agricultura que beneficiará tanto os produtores como as plantas e o planeta. Muitas dessas soluções envolvem atualizações econômicas ou mudanças sutis no gerenciamento da irrigação.

Mas a história nos diz que pequenas mudanças podem repercutir no futuro, e que as gotas de inovação podem se transformar em um dilúvio imparável através da ação coletiva.

Aqua4D perfilado no Canal 9 da Suíça