Cultivo de agave como alternativa para produção de biocombustíveis no Sertão: oportunidades na área de nutrição de plantas e fertilidade do solo

A região Semiárida no Brasil é considerada o espaço geográfico mais vulnerável aos efeitos das mudanças climáticas e propenso à processo de desertificação (Oyama e Nobre, 2003; BRASIL, 2021). O semiárido apresenta condições edafoclimáticas desfavoráveis à produção da maioria das culturas alimentícias, sendo explorado, principalmente, para o cultivo de subsistência e pastagens (Araújo Filho et al., 2017).

Em razão da diversidade de climas, formações vegetais, tipos de rochas e conformações do relevo, apresenta uma grande diversidade de ambientes e, consequentemente, de solos. Não é difícil encontrar solos arenosos e profundos a pouca distância de solos argilosos e rasos, ou com afloramento rochoso, bem como solos com elevada ou baixa fertilidade natural, eutróficos e distróficos, respectivamente, o que ressalta a importância de conhecer melhor as características gerais das principais classes de solo em termos de área de ocorrência (Cherubin et al., 2023). A região, no entanto, apresenta potencial para exploração de culturas adaptadas as condições edafoclimáticas locais, como as plantas do gênero Agave, cuja a produção além de gerar renda para a população autóctone, pode contribuir para o desenvolvimento de novas cadeias produtivas e para o cumprimento das metas de descarbonização do país.

O Agave sisalana Perr. (sisal), originário do México (Medina, 1954), encontrou na região do Nordeste brasileiro condições favoráveis para o seu desenvolvimento, tornando-se uma cultura relevante em termos econômicos, pela produção de fibras duras e exportação (Figura 1). Desde o século XIX, o Brasil tem sido o maior produtor e exportador de fibras de sisal no mundo, entretanto, tem ocorrido uma redução, em termos de produção e produtividade, ao longo dos anos. O cultivo de Agaves para a produção de biocombustíveis, recentemente, tem se mostrado uma alternativa de grande interesse, com potencial para movimentar a economia da região, contribuir para a produção sustentável de bioenergia e sequestro de carbono no solo. A cultura é cultivada em ciclos de cinco anos, sua biomassa tem um potencial para produção de biocombustíveis comparável a cana-de-açúcar e o milho, rendendo, por hectare, uma produção de 880 t de biomassa de alta densidade energética, além de capturar 355,4 t de carbono no solo e armazenar 617,7 t de água (Mateus, 2022).

Figura 1. Áreas sob cultivo do Agave sisalana no território sisaleiro, em Conceição do Coité – BA. Foto: Douglas M. Cavalcante

Apesar de seu potencial produtivo e ser uma cultura de clima semiárido, muitos desafios são encontrados na produção do agave no Brasil, relacionados principalmente ao manejo da cultura, de solos e aspectos nutricionais da planta. Por exemplo, estudos com calibração ou recomendações de nutrientes são raros. Para o semiárido nordestino, a adubação mineral do sisal atualmente recomendada é de 60 kg ha^-1 de N (1/3 no pegamento da muda e 2/3 no início do ano chuvoso seguinte); 30 – 70 kg ha^-1 de P₂O₅ no plantio; 30 – 70 kg ha^-1 de K₂O, ½ no plantio ou todo e ½ no ano chuvoso seguinte (Malavolta, 1996). Outros estudos, como práticas utilizadas na reabilitação de áreas degradadas ou em processo de desertificação também são escassos. Técnicas que proporcionam maior aporte de matéria orgânica e o recondicionamento do solo são mais bem sucedidas pela melhoria das propriedades do solo e por ser um importante constituinte na manutenção da qualidade ambiental de ecossistemas. Por exemplo, a consorciação do agave com culturas que produzam abundante sistema radicular e deposição de resíduos vegetais da parte aérea, e eventualmente com integração lavoura-pecuária, assim como atualização de fertilizantes orgânicos, podem promover a melhoria das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo (Figura 2). Essas práticas também podem proporcionar melhor cobertura vegetal ao solo, impedindo ou reduzindo a ação da energia cinética provocada pelo impacto das gotas de chuva, criando rugosidade hidráulica e reduzindo o escoamento superficial, além de manter a umidade do solo, e contribuir para a criação de um ambiente mais favorável à agregação do solo e resistência mecânica a erosão hídrica pelo abundante sistema radicular (Cavalcante et al. 2019).

Figura 2. Área de produção de agave consorciada com forrageiras para alimentação animal (a), e uso de resíduo orgânico para melhoria da saúde do solo e produtividade da planta (b). Foto: Ana Cristina Fermino Soares (a), Tiago Osório Ferreira (b).

Neste contexto, surge o BRAVE – Programa brasileiro para o desenvolvimento do Agave (Brazilian Agave Development), uma parceria entre a Shell Brasil, a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), com participação de pesquisadores de outras instituições, tais como a Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (Esalq-USP), a Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), o Senai Cimatec, dentre outras, com  o objetivo de desenvolver uma nova cadeia agroenergética, a partir das espécies do agave. O BRAVE é composto por três segmentos: BRAVE-BIO, que trata do desenvolvimento das plantas e sua interação com o meio ambiente; BRAVE-MEC, que visa desenvolver a mecanização para o Agave; e BRAVE-IND, que desenvolverá produtos agrícolas, em especial biocombustíveis. As linhas de pesquisa integradas ao programa são: Diversidade genética e caracterização da biomassa; Conversões de biomassa; Solos e captura de carbono; Bioinformática; Indução de crescimento e metagenômica; Fermentação direta; Cultura de tecidos; Engenharia genética; Fisiologia vegetal e fitotecnia; Análise do ciclo de vida, e estas integram estudantes de graduação, pós-graduação e diversos profissionais e pesquisadores das mais diversas áreas.

Com as parcerias firmadas no programa BRAVE iniciou-se uma nova fase, na qual se prioriza a qualidade ambiental e produtiva de solos sob o cultivo do agave em ecossistema semiárido. Em relação ao manejo de solos e cultural, muitos estudos serão desenvolvidos, como a adoção de práticas conservacionistas, o cultivo consorciado com espécies herbáceas (cultivos anuais ou pastagens), visando o aumento da biodiversidade e garantia da sustentabilidade, além do desenvolvimento de tecnologias de mecanização para plantio, tratos culturais, colheita e processamento de diferentes espécies do agave. Além disso, uma das prioridades iniciais é o estudo sobre o manejo de fertilizantes orgânicos e químicos, a calibração de nutrientes para o sisal, marcha de absorção, recomendação de adubação e a possibilidade da criação de um sistema para cálculo do balanço nutricional e recomendação de corretivos e fertilizantes do agave. Portanto, há um longo caminho pela frente, sendo necessário caracterizar quimicamente os solos da região e as demandas nutricionais do agave. Entretanto, o desenvolvimento desta cadeia trata-se de uma oportunidade, de tamanho ainda incalculável, para o mercado associado à nutrição de plantas e fertilidade do solo. À medida que o projeto avance e os cultivos comerciais comecem a se estabelecer com foco na produção de biocombustíveis, certamente veremos um mercado emergente de insumos agrícolas, movimentando os diversos stakeholders do setor agroenergético brasileiro e mundial.

Estamos apostando que o Sertão brasileiro se tornará um local de enormes oportunidades para o setor agrícola e energético, gerando renda e emprego (desenvolvimento socioeconômico), além de contribuir para agendas estratégicas e prioritária, como combate à desertificação e mudanças climáticas.

Agradecimentos

Agradecemos ao BRAVE – Programa Brasileiro de Desenvolvimento do Agave: Biologia Vegetal, Conversões Tecnológicas e Interação Socioambiental, patrocinado pela Shell Brasil, e a importância estratégica do apoio dado pela ANP (Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) através do Regulamentação da taxa de P&D.