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Fazendas inteligentes usam recirculação nutritiva

População microbiana em sistemas hidropônicos de recirculação pode ser controlada


Foto: Pixabay

O desenvolvimento de novas tecnologias de agricultura urbana, como fazendas verticais e inteligentes, tem se acelerado rapidamente nos últimos anos. Essas tecnologias são baseadas no cultivo hidropônico no qual as plantas são cultivadas usando soluções ricas em nutrientes em vez de solo. Aproximadamente 20-30% das soluções nutritivas usadas durante o cultivo hidropônico são descartadas sem serem absorvidas pelas lavouras e, como a maioria dos agricultores na Coréia do Sul não trata as soluções descartadas, as fazendas hidropônicas contribuem significativamente para a poluição ambiental.

Esse problema pode ser reduzido se as fazendas hidropônicas usarem um método de cultivo hidropônico de recirculação que reutilize as soluções nutritivas após esterilizá-las com luz ultravioleta (UV), em vez de descartá-las. No entanto, dois problemas principais complicam a implantação de tais sistemas de recirculação. Em primeiro lugar, o potencial de desenvolvimento de doenças e desequilíbrios de nutrientes devido ao crescimento microbiano nas soluções de nutrientes reciclados deve ser eliminado. Em segundo lugar, o investimento inicial necessário para estabelecer um sistema de cultivo hidropônico de recirculação costuma ser proibitivo, custando centenas de milhões de won coreanos por hectare.

No entanto, um novo estudo conduzido por pesquisadores do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST) propõe um método que pode gerenciar de forma estável a população microbiana em sistemas de cultivo hidropônicos em recirculação. A equipe de pesquisa, liderada pelos drs. Ju Young Lee e Tae In Ahn do Smart Farm Research Center, KIST Gangneung Institute of Natural Products, conduziram uma análise integrada das características de crescimento microbiano, construindo um modelo que simula o fluxo de água e nutrientes, e o influxo, crescimento e descarga de microrganismos em sistemas de cultivo hidropônico recirculante e não circulante. Suas simulações revelaram que a população microbiana em sistemas de cultivo hidropônico de recirculação pode ser controlada ajustando a saída de UV e o suprimento de água. Pelo contrário, no cultivo hidropônico não circulante,

O alto custo restringiu o uso de sistemas de esterilização por UV na agricultura hidropônica na Coréia e levou a equipe de pesquisa a desenvolver seu próprio sistema de esterilização por UV, com mais estudos em andamento para comercializar este sistema como uma alternativa econômica aos sistemas importados.

Os resultados do estudo já receberam grande interesse: os direitos de operação e gerenciamento de tecnologia de software para cultivo hidropônico de recirculação foram adquiridos pela Dooinbiotech Co., Ltd. por uma taxa antecipada de 80 milhões de won (8,5% da receita operacional) , enquanto um contrato está em vigor com a Shinhan A-Tec Co., Ltd. para a tecnologia avançada de cultivo hidropônico de recirculação por uma taxa antecipada de 200 milhões de won (1,5% da receita operacional). Espera-se que a comercialização do sistema de cultivo hidropônico de recirculação reduza os custos com fertilizantes em aproximadamente 30-40%, o que equivale a 30 milhões de won por ano com base em uma fazenda de 1 hectare .

Com relação aos impactos previstos do estudo, Dr. Ju Young Lee disse: "O sistema desenvolvido torna a transição para sistemas de cultivo hidropônico de recirculação ecológicos uma opção acessível para muitos mais agricultores."

O Dr. Tae In Ahn acrescentou: "Também estamos desenvolvendo software e manuais de operação para orientar os agricultores no gerenciamento do equilíbrio de nutrientes nas soluções para aumentar o número de fazendas que usam o sistema de cultivo hidropônico de recirculação."

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