Produção hidropônica de batata em fibra de madeira para segurança alimentar

Jun 06, 2023

npj Science of Food volume 7, Número do artigo: 24 (2023) Citar este artigo

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A resiliência da segurança alimentar global é uma preocupação crítica. Diante do acesso limitado à terra e possível interrupção dos mercados de alimentos, sistemas de produção alternativos, escaláveis ​​e eficientes são necessários como proteção complementar para a manutenção da integridade da produção de alimentos. O objetivo deste estudo foi introduzir um sistema alternativo de cultivo de batata hidropônica, onde as batatas são cultivadas em fibra de madeira nua como meio de cultivo. Um sistema utilizando irrigação por gotejamento e sacos plásticos como recipientes foi testado para três tipos diferentes de fibra de madeira, duas cultivares e duas estratégias de fertirrigação. A implantação do sistema resultou em produção de tubérculos ~300% maior quando comparada ao cultivo convencional local. A composição mineral dos tubérculos obtidos do sistema hidropônico foi semelhante à composição dos tubérculos cultivados no campo e revelou potencial para biofortificação. Além disso, uma estratégia de fertirrigação em que os dois pontos de aplicação foram separados ao longo da zona radicular resultou em tubérculos com teor de matéria seca comparável ao das batatas cultivadas no solo. A reciclabilidade, reutilização e simplicidade desta solução podem encorajar sua aplicação para melhorar a segurança da produção de alimentos em áreas selecionadas do mundo, bem como sua utilização na agricultura urbana.

Nas próximas décadas, a população em expansão e a volatilidade do mercado exigirão melhorias no sistema alimentar global. O sistema alimentar não é equilibrado de forma sustentável e não fornece alimentos nutritivos suficientes para a população mundial1. Segundo a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação, até 2050, uma população global esperada de 9,7 bilhões de pessoas exigirá 70% a mais de alimentos do que é consumido hoje e 100% a mais nos países em desenvolvimento2. Para garantir o abastecimento alimentar suficiente para os consumidores em todo o mundo, cada vez mais áreas têm sido convertidas em terras agrícolas, muitas vezes à custa da destruição de habitats naturais de alta biodiversidade. É questionável se a conversão de mais terras para produzir mais alimentos contribui para a segurança alimentar3. Godfray e Garnett4 apontaram que o objetivo de aumentar a produção de alimentos precisa ser constrangido por outros objetivos igualmente importantes para a manutenção da sustentabilidade e do equilíbrio. A produção de alimentos deve ser intensificada de forma sustentável, ou seja, alcançada com menor impacto sobre os ecossistemas em degradação, mudanças climáticas e diminuição dos recursos terrestres e hídricos. As preocupações ambientais estão, por outro lado, desafiando a segurança alimentar da população em rápido crescimento.

A taxa de urbanização sem precedentes altera os sistemas alimentares globalmente5, particularmente na África subsaariana e no sul da Ásia6. A urbanização desencadeia mudanças na demanda de alimentos por produtos mais nutritivos e processados, converte terras agrícolas em áreas residenciais ou industriais e forma vínculos de mercado mais complexos6. Com acesso limitado a terras usadas para agricultura em áreas urbanas e com maior dependência de transporte e infraestrutura, os alimentos são produzidos de forma mais intensiva nas terras agrícolas remanescentes7 ou são produzidos em áreas urbanas e periurbanas em terras não classificadas como agrícolas. Na verdade, a agricultura urbana e periurbana tem um papel significativo na segurança alimentar e nutricional de centenas de milhões de habitantes urbanos na maioria dos países de baixa renda8, embora em muitas cidades tenha sido difícil obter acesso à terra necessária para a agricultura9. Portanto, há necessidade de introduzir sistemas alternativos de cultivo e soluções tecnológicas para produzir alimentos em áreas com recursos limitados de terra.

A batata é a terceira cultura alimentar mais importante em termos de consumo global e tem sido altamente recomendada pela FAO como uma cultura de segurança alimentar, enquanto o mundo enfrenta os desafios de uma população crescente e distúrbios no abastecimento de alimentos10,11. De acordo com a FAO, as batatas trazem mais rendimento por unidade de terra cultivada em menos tempo do que qualquer outra cultura importante2. Apesar da diminuição constante da área global de produção de batata, em 2020, mais de 360 ​​milhões de toneladas foram produzidas em todo o mundo, mostrando um aumento substancial de 329 milhões de toneladas em 201012. Milhões de agricultores dependem de batatas tanto para alimentação quanto para renda. Entretanto, diferentemente das principais commodities cerealíferas, está ausente nas principais bolsas internacionais de commodities, o que significa que sua oferta não é afetada pelas atividades especulativas do mercado. A batata é uma das culturas globais com padrão de distribuição mais diversificado13. Foi demonstrado que o cultivo de batata (e batata-doce) ajudou a intensificar e diversificar os sistemas alimentares locais dominado por cereais, como na Ásia, ajudando a fortalecer sua capacidade de resistir e se recuperar da crise14. Em seu recente artigo de opinião extraído da situação do mercado de alimentos durante a pandemia de COVID-19, Heck et al.15 indicaram que as inovações agrícolas devem se concentrar em atender às necessidades dos pobres e que a utilização de batata biofortificada e batata-doce melhoraria a nutrição e subsistência durante tais crises.