Quando Hennig Brandt descobriu o elemento fósforo em 1669, isso foi um erro. Ele estava realmente procurando ouro. Mas seu erro foi uma descoberta científica muito importante. O que Brandt não poderia ter percebido era a importância do fósforo para o futuro da agricultura.

O fósforo é um dos ingredientes necessários para o crescimento e a produção saudáveis ​​da safra. Quando as fazendas eram menores e autossuficientes, os fazendeiros colheram suas safras, e os nutrientes raramente saíam da fazenda. A família ou os animais consumiam a comida, e o agricultor poderia espalhar estrume de seus animais no solo para reconstruir os nutrientes. Este foi um ciclo de fósforo bastante fechado.

Mas, com o aumento da população mundial, o mesmo acontecia com as necessidades alimentares e nutricionais. Mais da colheita de um fazendeiro, e, portanto, nutrientes, foi vendido fora da fazenda. A agricultura se adaptou ao desenvolvimento de muitos novos métodos de cultivo, bem como fertilizantes. A maioria dos fertilizantes de fósforo usa o suprimento mundial de rocha fosfática como ingrediente principal. Essa principal fonte moderna é um recurso finito e está se esgotando. A rocha fosfática também é difícil de minerar e processar.

“Há uma necessidade urgente de aumentar a eficiência do uso de fósforo em agroecossistemas, "diz Kimberley Schneider, um cientista pesquisador da Agriculture and Agri-Food Canada. "Existem muitos produtos químicos, processos físicos e biológicos que afetam a disponibilidade de fósforo para as plantações. “É por isso que os agricultores dão grande importância em ter fósforo suficiente para suas plantações.

Melhoramento de safras e seleção de cultivares

Plantas diferentes podem usar o fósforo com mais eficiência do que outras. "A eficiência do uso de fósforo é a capacidade de produzir mais safra por unidade de fósforo absorvida pela planta, "explica Schneider." Há potencial para os melhoristas de culturas desenvolverem novas variedades que usem o fósforo de maneiras ainda mais eficientes. Eles também podem criar plantações que trabalham com fungos micorrízicos no solo para ajudar a aumentar a absorção de fósforo. Focar em plantas de reprodução que funcionam bem em solos com baixo teor de fósforo exigirá uma abordagem interdisciplinar. "

Projeto do sistema de cultivo e eficiência do uso de fósforo

Uma vez que algumas safras podem aumentar a disponibilidade de fósforo no solo para safras futuras, os produtores podem se concentrar nas rotações de safras que aproveitam isso. Culturas de cobertura e adubos verdes também podem contribuir para a disponibilidade de fósforo em muitas condições. Por exemplo, um estudo descobriu que o sorgo se saiu bem com o uso de fósforo após alfafa ou trevo vermelho, mas não depois do doce trevo. Obter as combinações certas para as culturas e campos certos será importante.

O papel da matéria orgânica do solo na mineralização do fósforo

A matéria orgânica do solo é conhecida por indicar a saúde do solo. Pode melhorar a disponibilidade de fósforo na planta, permitindo um maior acesso da raiz ao fósforo e liberando o fósforo disponível na planta. Atualmente, a matéria orgânica do solo não faz parte das medições de fertilidade do solo nas fazendas, portanto, esta é uma área com potencial de pesquisa futura.

Fungos naturais do solo para o resgate

Muitos solos contêm um ou mais tipos de fungos amigáveis ​​chamados fungos micorrízicos arbusculares. Eles trabalham com as raízes das plantas para trocar "tarefas da vida". Os fungos ajudam a liberar fósforo e outros nutrientes, enquanto as plantas produzem compostos de açúcar que os fungos usam para o crescimento. Claro, os fungos e as raízes devem poder estar próximos um do outro para que essa troca aconteça. Os pesquisadores estão olhando para a promessa de construir e utilizar melhor as populações de fungos micorrízicos nos solos.

Reciclagem e recuperação de fósforo

O fósforo é o 6º elemento mais comum na Terra. Ainda, é um fator limitante no rendimento das colheitas. Excesso de fósforo no lugar errado - fluxos, lagos e outros corpos d'água - causam poluição. Como isso aconteceu?

Vamos traçar o "ciclo de vida" de uma molécula de fósforo. A maior parte da rocha fosfática é extraída nos continentes da Europa e África, embora alguns depósitos estejam disponíveis em outro lugar. Depois de ser transformado em fertilizante, esse fósforo é então transferido para fazendas. De lá, o fósforo é usado por uma planta para fazer um produto, talvez uma soja. A soja é retirada da fazenda e transformada em tofu. Em seguida, é transportado para o supermercado local, onde você compra e leva para casa. Se você mora em uma cidade, depois de saborear sua refeição de tofu frito, os resíduos que seu corpo produz vão para o vaso sanitário. Se você mora em uma área rural, ele vai para o sistema séptico.

Assim, o ciclo de vida desta molécula de fósforo ilustrativa mostra um ciclo interrompido. A molécula se origina longe de seu local de descanso final. Por causa da vida moderna, o ciclo do fósforo que existia nas fazendas está quebrado. Quanto mais urbana se torna a sociedade, mais interrompido é o ciclo do fósforo - a menos que os cientistas encontrem respostas para fechar os loops novamente.

Cientistas agrícolas estão trabalhando com gestores de águas residuais para desenvolver maneiras de colocar essas moléculas de fósforo merecedoras de volta ao trabalho na fazenda. "Embora a maioria das tecnologias de recuperação de fósforo atualmente disponíveis possa não parecer economicamente viável, os benefícios ambientais e sociais são importantes, "diz Schneider." Existem também outros produtos valiosos de recuperação de fósforo, como matéria orgânica, outros nutrientes, e até água. "

"Aumentar a eficiência do uso de fósforo em agroecossistemas deve ser uma prioridade para reduzir a dependência de fertilizantes e minimizar os efeitos sobre o meio ambiente, "diz Schneider." Existem muitas possibilidades para o sistema agrícola melhorar o uso do fósforo. O resultado será um agroecossistema que ainda alimenta o mundo, ao mesmo tempo que protegemos os recursos naturais que nos ajudam a cultivar nossos alimentos e a ter uma vida saudável. "

Este artigo foi publicado recentemente em uma seção especial no Journal of Environmental Quality chamado Comemoração do 350º aniversário da descoberta do fósforo - para melhor ou para pior.