Fertilizante mineral para agricultura regenarativa em escala

1. Definindo o desafio

Embora não haja uma definição científica ou do mercado comumente aceita de Agricultura Regenerativa, revisões de textos científicos, artigos acadêmicos, plataformas da indústria de alimentos apontam para um guarda-chuva de práticas e resultados pretendidos que podem de alguma forma dar significado a terminologia. No entanto, torna-se urgente definir formas concretas de implementar a Agricultura Regenerativa em escala para atender à crescente demanda por alimentos, alimentação animal, fibras e combustíveis renováveis, reduzindo o impacto ambiental, regenerando a capacidade produtiva e garantindo a dignidade social.

Ao mesmo tempo, é importante lembrar que a transição para a agricultura regenerativa deve ser muito cuidadosa para não afetar nossos sistemas de abastecimento de alimentos, na maioria das vezes pouco resiliente. Ainda existem 800 milhões de pessoas passando fome no mundo, sem contar outras tantas na zona de risco da segurança alimentar.

A agricultura é a segunda maior fonte de mudança climática e poluição e tanto a fabricação quanto a aplicação de fertilizantes são muito relevantes. O nitrogênio é um dos principais nutrientes exigidos pelas plantas. Embora o nitrogênio represente cerca de 76% do ar, as plantas não podem tomá-lo em tal forma. No início de 1900, os cientistas inventaram um processo para produzir em escala um composto contendo nitrogênio chamado amônia, que é a base para as formas pelas quais as plantas podem absorver nitrogênio.

Esta invenção revolucionou a agricultura ao duplicar a produção de alimentos por hectare. No entanto, a produção dessa amônia exige alta pressão e temperaturas que dependem amplamente da queima de combustíveis fósseis como carvão e gás metano. O resultado são altas emissões de dióxido de carbono, contribuindo hoje para 1 a 2% do total de emissões globais.

Além disso, a aplicação de fertilizantes à base de amônia também produz emissões. Pesquisas apontam que, em média, apenas metade dos fertilizantes nitrogenados aplicados são efetivamente utilizados pelas lavouras. O resto corre para os cursos d’água ou é quebrado no solo por microrganismos que liberam óxido nitroso. Embora o óxido nitroso represente uma pequena porcentagem das emissões globais de gases de efeito estufa, esse gás tem 300 vezes o poder de aquecer o planeta em comparação com o dióxido de carbono.

A Agricultura Regenerativa se apresenta como a resposta perfeita para atender à demanda exponencialmente crescente por alimentos em tempos de grandes preocupações com nossas emissões globais, inclusive os 22% originados na agricultura.

A Agricultura Regenerativa precisa adotar a habitual intensificação sustentável que incorpora as melhores práticas agronômicas para otimizar o uso dos nutrientes contidos nos fertilizantes, a fim de gerar rendimentos positivos e impactos de qualidade que, por sua vez, resultem em rentabilidade agrícola com o menor impacto ao ambiente produtivo. O conceito de Agricultura Regenerativa também foca em (1) menores emissões de carbono, (2) restaurar a saúde do solo com seus atributos como fertilidade, biodiversidade, circularidade, matéria orgânica, cobertura de solo, infiltração de água, etc, (3) capacidade de manter a área no mesmo nível ou mais produtivo do que antes de cultivado e (4) conservado no longo prazo.

A crescente demanda por alimentos deve ser sustentada nas áreas agrícolas existentes para evitar incremento das emissões por meio da mudança do uso da terra de florestas nativas para agricultura. Tudo isso acontece, é claro, em ambientes heterogêneos do ponto de vista de escala fundiária, culturas, zoneamento climáticas, conhecimento do produtor agrícola, digitalização, acesso aos mercados, acesso à financiamentos, etc.

Estreitando a questão, o aumento da demanda global por alimentos, fibras, combustíveis renováveis ​​e alimentação animal resulta em uma necessidade proporcionalmente aumentada de nutrientes de fontes orgânicas e/ou minerais prontamente disponíveis aos cultivos. Produção agrícola adicional requer maior quantidade de nutrientes que por sua vez precisam ser absorvidos pelas plantas dos campos cultivados e exportados em suas colheitas!

A crescente conscientização sobre os impactos das emissões e a existência de conhecimento científico para abordá-los por meio de boas práticas agrícolas é uma grande oportunidade. As empresas de diferentes setores estão se comprometendo com fortes reduções de seus impactos ambientais e climáticos com neutralidade ou redução de carbono no centro de seus compromissos. A Agricultura Regenerativa tem potencial para ser um meio para tais reduções.

Os fertilizantes minerais são amplamente utilizados e existem tecnologias de nutrição de cultivos disponíveis em todo o mundo. A agronomia evoluiu com práticas conservacionistas para conter perdas e com o princípio dos 4 “Rs” desenvolvido pelo IPNI – Instituto Internacional de Nutrição de Plantas sobre o uso de fertilizantes. O princípio consiste em usar a fonte certa de nutriente, na dose certa, aplicada na hora certa e no lugar certo para maximizar a eficiência do uso desse recurso produtivo.

Existem novas tecnologias disponíveis para a fabricação de amônia para fertilizantes nitrogenados usando matrizes de energia renovável. A associação de tais tecnologias às melhores práticas aplicadas para aumentar o NUE – Nitrogen Use Efficiency, como os 4 “Rs” e novas tecnologias para monitorar o estado nutricional das plantas, serão fundamentais para reduzir as emissões de óxido nitroso e emissões em geral por quilo de produto agrícola. produtos.

 

2. Explorando o tema e seus componentes principais

Em um contexto mais amplo, os fertilizantes minerais podem impactar princípios relevantes da Agricultura Regenerativa no radar da indústria e da academia: saúde do solo, clima, eficiência no uso de recursos, biodiversidade e prosperidade do agricultor. A combinação de produtos, conhecimento de cultivos, ferramentas digitais e assessoria técnica são fundamentais para o impacto positivo em tais princípios.

As principais abordagens relacionadas às melhores práticas com o uso de fertilizantes minerais são o uso inteligente de nitrogênio, inclusão de resíduos agrícolas/ orgânicos/ subprodutos, insumos com menor pegada de carbono, fertilizantes especiais que aumentam a eficiência do uso da água e resiliência ao estresse das plantas, ferramentas digitais para otimizar e multiplicar o acesso à informação de alta qualidade e melhorar as recomendações personalizadas usando práticas provadas localmente e com evidências de rentabilidade agrícola.

A agricultura regenerativa provavelmente será mais cara do que as práticas agrícolas convencionais. Os custos podem ser agrupados em transição, manutenção e monitoramento de resultados em campo. Esses custos ocorrerão essencialmente no campo no custo de produção do agricultor, mas o valor será gerado por toda a cadeia de valor até os consumidores. Os agricultores que seguem as práticas de agricultura regenerativa criarão valor para as empresas de alimentos para cumprirem com suas promessas, compromissos e posicionamentos de marca. O avanço e benefício amplo da Agricultura Regenerativa dependerá fortemente da distribuição renda gerada em toda a cadeia produtiva e de valor, e do valor total gerado e percebido pelos consumidores.

De acordo com Zhang, em Güiller 2021, 50% dos cereais produzidos globalmente recebem nitrogênio de origem sintética. Certamente representa um importante contribuinte para as emissões agrícolas, com oportunidades de melhoraria tanto na produtividade quanto no impacto ambiental. No entanto, é importante ressaltar que sem o uso do nitrogênio sintético, seria necessária uma enorme expansão da área de cultivo para atender a demanda global por cereais que, por sua vez, colocaria em risco florestas nativas e áreas preservadas.

Entre os produtos fertilizantes minerais utilizados atualmente, existem diferenças importantes na forma como os fabricantes lidam com: logística, eficiência de produção, emissões e medidas para reduzir ou mitigar o impacto ambiental. O portfólio específico de produtos fertilizantes somado ao conhecimento acerca dos cultivos e aos investimentos em novas tecnologias são fundamentais para implementar a agricultura regenerativa com impacto positivo à natureza.

Empresas detentoras de novas tecnologias de nutrição de cultivos estão endereçando a pegada de carbono de seus produtos por meio de melhor engenharia de processos produtivos e da inclusão de matrizes de energia renovável como: solar, hídrica, eólica e biometano para substituir os combustíveis fósseis atualmente utilizados, especialmente o gás natural, como fonte de energia.

 

2.1. Saúde do solo

De acordo com o USDA¹, a Saúde do Solo é definida como a capacidade contínua do solo de funcionar como um ecossistema vivo vital que sustenta plantas, animais e humanos. A definição abrange: regulação da água, sustentação da vida vegetal e animal, filtragem e tamponamento de poluentes potenciais, ciclagem de nutrientes e fornecimento de estabilidade e suporte físico. A Saúde do Solo integra o equilíbrio entre atributos biológicos, físicos e químicos para atuar como prestadora de serviços para: aumentar a produtividade da saúde vegetal e animal, manter ou melhorar a qualidade da água e do ar, abrigar organismos vivos e manter a biodiversidade e decompor a matéria orgânica.

Não há regulamentação escrita ou definição da indústria que proíba o uso de fertilizantes minerais na Agricultura Regenerativa. Na maioria das diretrizes, os fertilizantes minerais são descritos como um componente importante para apoiar a produtividade dos cultivos e a fertilidade do solo com principal impacto direto nas frações químicas que incluem, entre outros elementos importantes: pH do solo, nutrientes disponíveis para as plantas, teor de nitrato no solo, e frações de fósforo e potássio extraíveis.

O melhor manejo das práticas agrícolas deve contemplar os 4 “Rs”, citados anteriormente e desenvolvidos pelo Instituto Internacional de Nutrição de Plantas – IPNI², para otimizar o uso de fertilizantes e diluir as emissões  para atingir o menor aporte de nitrogênio por kg de cultura (grãos, feijão ou outros) garantindo que os nutrientes do solo sejam reabastecidos ou não esgotados comparado com a fertilidade original, a fim de garantir a resiliência do sistema com teores estáveis ​​de matéria orgânica, índice de infiltração de água, biodiversidade e capacidade de crescimento das plantas de cobertura.

O retorno de subprodutos da lavoura ou a circularidade na propriedade rural apresenta resultados positivos para repor parte dos nutrientes exportados e deve ser manejado em combinação com fertilizantes minerais para sustentar a produtividade, a qualidade nutritiva e a resiliência dos sistemas de produção agrícolas.

 

2.2. Clima

O uso de fertilizantes orientado pela pesquisa pode ter um impacto muito positivo no clima, otimizando as emissões de CO2 dos principais cultivos. A redução das emissões são fundamentais para tal impacto no clima.

O uso do conhecimento gerado e existente em nutrição vegetal pode maximizar a produção de alimentos, alimentação animal, combustíveis renováveis ​​e fibras, reduzindo as emissões de CO2 por kg de produto agrícola e também sequestrando carbono no solo, melhorando a infiltração/filtragem de água e aumentando o carbono orgânico.

Algumas pesquisas indicam que as melhores práticas em nutrição de plantas com base nos 4 “Rs”, incluindo diagnóstico adequado de solo e tecidos, e a adoção de programas nutricionais customizados com fertilizantes já disponíveis à base de nitrato, podem aumentar significativamente os rendimentos e diluir as emissões em 15 a 20% por quilo de produto agrícola. Este é um benefício resultante principalmente do efeito de diluição causado pela nutrição equilibrada e pela NUE – Eficiência no Uso de Nitrogênio.

Pesquisas apontam que o benefício do uso de matrizes energéticas livres de combustíveis fósseis para a produção do fertilizante nitrogenado pode chegar a 35% de redução de emissão de CO2 por quilo de produto agrícola em comparação com as práticas locais comumente adotadas pelos agricultores.

 

2.3. Eficiência no Uso de Recursos e Biodiversidade

O uso correto de fertilizantes maximiza a produção e a biomassa das plantas tanto no topo do solo quanto na rizosfera. Essa formação de biomassa das culturas de interesse ou cobertura, o retorno dos subprodutos não explorados comercialmente e as práticas de cultivo mínimo, como por exemplo o plantio direto, representam um fator importante para manter ou aumentar a matéria orgânica do solo.

A matéria orgânica melhora a retenção de água e fornece capacidade tampão para a estabilidade e resiliência do solo às distintas intervenções físicas, químicas e biológicas. A biomassa gerada no solo pelo crescimento das raízes e acima do solo servem de alimento para a microbiologia do solo.

 

 

Figura: Matéria Orgânica, Ecossistema do Solo e sua Biodiversidade

 

A biodiversidade é o resultado de um ambiente bem manejado e minimamente perturbado. Existem bons exemplos implementados em diferentes sistemas de produção no Brasil e no mundo que apoiam a eficiência no uso de recursos e a biodiversidade. Alguns deles estão listados abaixo:

– plantio direto ou mínimo

– culturas de cobertura, intercalares e consórcio

– corredores naturais entre as parcelas de produção

– arborização

– sistemas integrados de produção (floresta, lavoura e pecuária)

– reservas legais, áreas de preservação permanente (matas nativas e nascentes de água)

– 4 “Rs” no uso de fertilizantes

– Circularidade dentro da fazenda com o uso de subprodutos da cultura, da criação de animais e outras fontes disponíveis de nutrientes

– Uso mínimo, restrito e técnico de defensivos agrícolas de amplo espectro e seguidos da inclusão de produtos biológicos.

 

2.4. Prosperidade do agricultor

A Agricultura Regenerativa como resposta aos desafios que atravessamos depende dos Agricultores. Eles são os agentes de implementação das mudanças que a sociedade precisa para a segurança do abastecimento de nossos sistemas de alimentos, fibras e energias renováveis, e para a redução do impacto ambiental ou mesmo uma nova via global de serviços ambientais. Embora exista uma linha tênue entre agricultura e preservação ambiental, o principal agente em ambas é o mesmo! O produtor agrícola!

Os agricultores estão sob pressão contínua para produzir em um ambiente recorrentemente menos favorável com eventos extremos como temperatura, seca, geada ou mesmo chuva. Ao mesmo tempo, eles também têm que obter sua renda da agricultura sem muitas garantias na maioria das vezes. Daí a necessidade da expansão contínua da securitização agrícola.

Os custos de produção e o valor da terra também estão levando agricultores a serem continuamente mais eficientes, enquanto os padrões de qualidade e as demandas do consumidor também evoluem com o tempo.

A transição para a agricultura regenerativa com impacto positivo na natureza apresenta diferentes níveis de exigências dependendo da heterogeneidade agrícola das culturas, geografias, tecnologias e níveis de educação, acesso a financiamento, práticas agrícolas, etc.

Para mercados agrícolas mais maduros, os custos extras dos agricultores podem ser cobertos por subsídios e oportunidades de mercado, sem mencionar a maior disposição do consumidor em pagar por produtos locais e sustentáveis, como por exemplo na Europa, América do Norte, Austrália, Nova Zelândia, Coréia do Sul e Japão.

Por outro lado, os agricultores de outras geografias agrícolas dependerão mais das cadeias de valor para poder capitalizar suas práticas de agricultura regenerativa com menos poder econômico dos consumidores locais e maior complexidade para implementar esquemas de rastreabilidade e sustentabilidade aceitos e valorizados para entregar seus produtos aos mercados consumidores de maior renda. Esses são exemplos para a América Latina, África, Ásia e alguns países do Leste Europeu.

 

3. Identificando e avaliando opções

A oportunidade de mapear empresas globais de alimentos dispostas a trabalhar em conjunto com a indústria de insumos agrícolas e outras partes interessadas para otimizar as melhores práticas agrícolas já foi desenvolvida por alguns players. À medida que esse ecossistema evolui, há oportunidade de examinar mais detalhadamente a definição de resultados da agricultura regenerativa aplicada a diferentes sistemas de produção e conforme exigido pela sociedade.

A implementação da Agricultura Regenerativa em escala requer um movimento orquestrado de diferentes partes interessadas, desde fabricantes e fornecedores de insumos até processadores e varejistas de alimentos, incluindo agricultores, formuladores de políticas públicas, comerciantes, organismos de certificação, universidades e instituições de pesquisa, sociedade civil, etc na construção desse ambiente favorável fora da porteira.

A mudança que precisa acontecer na indústria de insumos tem diferentes componentes:

– Promover ativamente um ambiente positivo e favorável na cadeia produtiva e de valor para hospedar: agricultores, empresas de alimentos, indústrias de outros insumos, organismos de certificação, cooperativas de agricultores, universidades, autoridades governamentais, fintechs e bancos, etc.

– Entender as necessidades da indústria alimentícia

– Reforçar o conhecimento e serviços específicos da cultura e da região para a implementação

– Ampliar a formação de equipes técnico, comercial, digital e mercadológico orientada por resultados sustentáveis, ou seja, além da rentabilidade própria

– Apresente bons resultados e exemplos de implementação de práticas regenerativas em diferentes culturas, regiões e tamanhos de fazendas

– Ampliar a capacidade de diagnóstico de solo e fitossanidade por conta própria ou por meio de parcerias com laboratórios, universidades e instituições especializadas

– Desenvolver ferramentas digitais relacionadas ao clima, recomendação agronômica, rastreabilidade da atividade do agricultor (caderno de campo digital)

– Definir rotina para avaliação regional de resultados com base em linhas de base e comparativos para identificar os principais componentes de sucesso da Agricultura Regenerativa

– Definir a lista priorizada de componentes a serem abordados e criar projetos piloto em clusters de produtores com diferentes características

– Garantir que os principais indicadores de desempenho sejam bem aceitos e compreendidos por toda a cadeia produtiva e ambiente da cadeia de valor para incluir padrões de qualidade, impacto ambiental, desenvolvimento econômico e dignidade social

– Medir o impacto, identificar os principais desafios para a adoção e expansão, revisar e propor mudanças.

Na área de novas tecnologias e produtos, o desenvolvimento contínuo de fertilizantes à base de amônia verde ou produzida sem o uso de combustíveis fósseis associados à competência agronômica é fundamental para redefinir o nível de emissões para futuros projetos agrícolas.

No entanto, a redução total das emissões de carbono deve abranger uma mudança de mentalidade na aplicação do conhecimento agronômico existente, continuar a pesquisa para mais técnicas e melhorias genéticas, estruturar e digitalizar serviços de extensão agrícola. Então, em uma sequência, adicione o fertilizante livre de fósseis para o benefício total da redução esperada de 35% das emissões de carbono por quilo de produto agrícola.

 

4. Agricultura Regenerativa em Ação

A agricultura regenerativa é um meio para reduzir o carbono, melhorar a saúde do solo, a biodiversidade, a prosperidade do agricultor e o futuro positivo da natureza para o nosso crescente consumo de alimentos, rações, fibras e combustíveis renováveis.

A implementação de novos métodos agrícolas modernos traz benefícios para a sociedade em geral. A combinação de segurança alimentar e sistemas alimentares sustentáveis ​​exige o engajamento de todos os atores envolvidos para ser implementado.

No que diz respeito à parte de nutrição vegetal, a implementação do conhecimento atual baseado nos 4 “Rs” é a base para abordar um dos principais contribuintes para as emissões agrícolas relacionadas ao uso de Fertilizantes. As principais oportunidades específicas para nutrição de culturas são:

– revisão da pesquisa existente sobre as melhores práticas de nutrição vegetal disponíveis para culturas-chave localmente

– mapear as recomendações e serviços agronômicos locais sobre as culturas e regiões de interesse

– mapear a disponibilidade de corretivos do solo e fertilizantes para as culturas nas regiões de interesse

– mapear a disponibilidade de fornecedores locais ou globais para análise e avaliação de solo e tecido

– mapear os segmentos de agricultores por tamanho, nível de tecnologia, acesso a financiamento e crédito, comportamento, contratos agrícolas, qualidade, etc.

– entender a economia local do agricultor

– definir as principais prioridades relacionadas ao produto agrícola, aspectos ambientais, sociais e econômicos

– desenvolver um projeto conjunto com a cadeia de alimentos e criar uma proposta de valor para cada participante envolvido e impactado para traçar relações de “ganha-ganha”.

Além dos esforços conjuntos na implementação de práticas agrícolas, embora haja um apelo contínuo para investimentos na promoção de projetos de nitrogênio livre de combustível fóssil, é fundamental o compromisso da indústria de alimentos com o desenvolvimento de mecanismos de financiamento apropriados e modelos de distribuição de valor que incluam e incentivem todos os stakeholders envolvidos na produção, processamento e comercialização de produtos agrícolas para um impacto positivo na natureza.