Hidroponia em circuito fechado: pepinos e tomates nos Emirados Árabes Unidos

A hidroponia em circuito fechado tornou-se uma solução de referência para a agricultura em locais onde não há margem para desperdiçar água.

Em regiões secas, os governos estão a financiar esta transição, partindo do princípio de que a tecnologia se paga através da poupança de recursos. A ideia parece sensata, mas está apenas parcialmente certa.

Um novo estudo acompanhou explorações reais, com culturas reais, em todos os Emirados Árabes Unidos e concluiu que o sistema “obviamente melhor” não é superior em todas as situações. Tudo depende da cultura produzida.

Um enigma para a agricultura no deserto

Nos Emirados, o governo tem apoiado financeiramente os agricultores na mudança de sistema. Foram disponibilizados empréstimos sem juros de até cerca de 300 000 dólares por exploração, incluindo formação e apoio à comercialização.

Estas medidas pretendem levar os produtores a abandonar as estufas mais antigas e a adoptar a hidroponia, que cultiva plantas em água rica em nutrientes, em vez de solo.

O objectivo é reduzir o consumo de água. Eihab Fathelrahman, da Universidade dos Emirados Árabes Unidos (UAEU), liderou uma equipa que inquiriu todas as explorações abrangidas por este programa de conversão.

No total, foram analisadas 35 explorações perto de Abu Dhabi. Algumas utilizavam sistemas abertos, nos quais a solução nutritiva excedente é drenada após uma única utilização.

Sistemas de hidroponia em circuito fechado

Outras explorações recorriam a sistemas de circuito fechado, que recolhem a drenagem, tratam-na e voltam a fornecê-la às plantas.

A equipa não se limitou a quantificar o uso de água. Combinou dados de custos, valores de produção e o risco financeiro assumido por cada agricultor.

Em seguida, aplicou uma série de modelos económicos para determinar que configuração compensa realmente sob as condições exigentes do deserto. A resposta variou inteiramente consoante a cultura.

Duas culturas, duas conclusões

No caso dos pepinos, a reciclagem saiu vencedora. As explorações de pepino com circuito fechado apresentaram melhores resultados para todos os níveis de prudência que um agricultor possa adoptar na decisão, proporcionando retornos mais favoráveis face ao risco assumido.

Isto está de acordo com outros trabalhos que mostram que a recirculação é adequada a culturas trepadeiras de crescimento rápido e elevada necessidade de água. Um ensaio separado com pepinos concluiu que a reciclagem da drenagem reduziu a água de rega em cerca de um terço.

Com os tomates, o resultado foi o oposto. Os sistemas abertos, frequentemente considerados a alternativa mais desperdiçadora, revelaram-se a aposta financeira mais segura para os produtores de tomate.

A reciclagem implicava uma probabilidade maior de um ano desfavorável, e os resultados favoreceram a opção mais simples e menos dispendiosa ao longo de toda a análise.

Pepinos versus tomates

De onde vem esta diferença? Está ligada ao comportamento das plantas. Os pepinos absorvem água e nutrientes de forma constante, o que mantém a estabilidade química da água reciclada.

Os tomates absorvem água e nutrientes de forma menos regular ao longo das fases de floração e frutificação, permitindo a acumulação de sais e iões residuais na solução recirculada.

Esta alteração pode causar stress nas plantas e tornar os rendimentos instáveis, a menos que os depósitos sejam vigiados atentamente.

A reciclagem vence claramente

As poupanças de recursos proporcionadas pelos circuitos fechados foram reais e, em alguns casos, expressivas. Por planta, os sistemas de reciclagem reduziram fortemente o uso de fertilizantes: cerca de dois terços menos nos tomates e 40 percent nos pepinos.

Menos desperdício de nutrientes também significa menos escoamento poluído a infiltrar-se em direcção às águas subterrâneas, um problema conhecido dos sistemas abertos e documentado por investigação anterior.

O consumo de água para arrefecimento também diminuiu, pois as estufas quentes do Golfo utilizam volumes enormes apenas para se manterem suficientemente frescas para as culturas.

Os pepinos em circuito fechado chegaram, na verdade, a utilizar ligeiramente mais água de rega por planta, com os pepinos logo atrás.

Para lá das explorações

Num local onde a água provém frequentemente de dessalinização com grande consumo energético, estas reduções têm importância muito para além dos limites da exploração.

Houve, contudo, um indicador com evolução negativa. Os pepinos em circuito fechado consumiram ligeiramente mais água de rega por planta, cerca de seis percent a mais.

Os investigadores assinalam este compromisso, embora pequeno, como real para quem pondera adoptar o sistema. Um sistema de circuito fechado não reduz automaticamente todos os recursos em todos os aspectos.

A factura energética escondida

No deserto, a poupança de água mostra apenas metade da realidade. Os sistemas de reciclagem dependem mais de bombas, filtros e equipamentos de desinfecção, necessitando de mais electricidade no total.

Nos Emirados, grande parte da água resulta de dessalinização intensiva em energia, o que torna os custos de electricidade particularmente relevantes.

Uma análise sobre a agricultura com água do mar dessalinizada estimou que o respectivo custo energético era várias vezes superior ao das fontes convencionais de água doce.

No entanto, existe uma ressalva. A electricidade nos EAU é fortemente subsidiada, pelo que as explorações de tomate em circuito fechado pareciam mais baratas no papel, apesar de consumirem muito mais energia do que as explorações abertas.

Sem o subsídio, os cálculos podem passar a desfavorecer a reciclagem, sobretudo no tomate.

Este pormenor, por si só, altera a leitura dos resultados. Uma instalação de circuito fechado economicamente viável em Abu Dhabi pode gerar prejuízos num país onde a energia é cobrada ao preço total. A viabilidade económica depende tanto dos preços locais da energia como da própria instalação hidráulica.

Interpretar o risco

O que distingue este trabalho é a atenção dada ao risco, e não apenas às médias. Muitos estudos anteriores mediram rendimentos ou consumo de água em parcelas experimentais controladas.

Poucos avaliaram o que acontece ao resultado financeiro de um agricultor em actividade quando ocorre uma má campanha, recorrendo a dados de operações comerciais reais em vez de uma estufa de investigação.

Para comparar os sistemas de forma justa, a equipa calculou aquilo a que os economistas chamam equivalente certo: o lucro que um produtor prudente exigiria antes de aceitar a opção mais arriscada.

Um valor mais baixo significa que o agricultor necessita de uma margem maior para justificar a aceitação do risco adicional. Nos tomates com reciclagem, essa margem não compensava. Nos pepinos, compensava.

Uma comparação simples de risco tornou a conclusão clara. Os tomates em circuito fechado ficaram abaixo dos limiares de retorno aceitáveis em 38 percent das situações.

Em contrapartida, os pepinos em circuito fechado apresentaram a melhor probabilidade de um retorno elevado. A mesma tecnologia levou a conclusões opostas para as duas culturas.

O que os produtores podem fazer

A principal conclusão contraria uma suposição comum nas políticas agrícolas: a de que os sistemas de reciclagem são simplesmente a melhor opção e devem ser adoptados como padrão em todo o lado.

Não são, e tratá-los dessa forma pode conduzir produtores de tomate a perdas enquanto os orçamentos apresentam a medida como progresso.

Para os agricultores e as entidades que os financiam, a opção prática é adequar o sistema à cultura.

Incentivar sistemas de circuito fechado para pepinos, acompanhados de boa desinfecção e energia de reserva.

Manter os produtores de tomate em sistemas abertos, acrescentando recolha de escoamento e fertirrega de precisão para reduzir o desperdício.

Percursos para as culturas futuras

Fathelrahman e os seus colegas defendem que esta lógica cultura a cultura deve orientar a atribuição dos subsídios.

Fora dos Emirados, outras regiões secas que estejam a criar programas semelhantes podem realizar o mesmo teste de risco e recursos antes de assumirem compromissos, ajustando depois os resultados aos seus próprios preços de energia e condições climáticas.

A abordagem geral pode ser aplicada mesmo quando os valores exactos são diferentes. Uma decisão que parece evidente à distância, como esta parecia, tende a revelar-se muito mais específica quando analisada de perto.