Amedida que o mundo continua a aquecer, muitas regiaµes a¡ridas que já tem condições marginais para a agricultura estara£o cada vez mais sob estresse, podendo levar a uma grave escassez de alimentos. Agora, os pesquisadores do MIT criaram um processo promissor para proteger as sementes do estresse da escassez de águadurante sua fase crucial de germinação e, ao mesmo tempo, fornecer a s plantas nutrição extra.

O processo, que passa por testes conta­nuos em colaboração com pesquisadores do Marrocos, ésimples e barato e pode ser amplamente implantado em regiaµes a¡ridas , dizem os pesquisadores. As descobertas foram publicadas esta semana na revista Nature Food , em um artigo do professor de engenharia civil e ambiental do MIT Benedetto Marelli, do estudante de doutorado do MIT Augustine Zvinavashe '16, e outros oito no MIT e na King Mohammed VI Polytechnic University no Marrocos.

O revestimento de duas camadas que a equipe desenvolveu éresultado direto de anos de pesquisa de Marelli e seus colaboradores no desenvolvimento de revestimentos de sementes para conferir vários benefa­cios. Uma versão anterior permitia que as sementes resistissem a  alta salinidade no solo, mas a nova versão visa combater a escassez de a¡gua.

“Quera­amos fazer um revestimento especa­fico para o combate a  seca”, explica Marelli. “Porque háevidaªncias claras de que asmudanças climáticas va£o impactar a bacia do Mediterra¢neo”, diz ele, “precisamos desenvolver novas tecnologias que possam ajudar a mitigar essasmudanças nos padraµes clima¡ticos que va£o tornar menos águadispona­vel para a agricultura. "

O novo revestimento, inspirado em revestimentos naturais que ocorrem em algumas sementes, como chia e manjerica£o, foi projetado para proteger as sementes de secar. Ele fornece um revestimento semelhante a um gel que tenazmente retanãm qualquer umidade que surge e envolve a semente com ela.

Uma segunda camada interna do revestimento contanãm microorganismos preservados chamados rizobactanãrias e alguns nutrientes para ajuda¡-los a crescer. Quando expostos ao solo e a  a¡gua, os micróbios fixam o nitrogaªnio no solo, fornecendo fertilizantes nutritivos para a muda em crescimento.

"Nossa ideia era fornecer maºltiplas funções para o revestimento de sementes", diz Marelli, "não apenas visando esta camisa de a¡gua, mas também visando as rizobactanãrias. Este éo verdadeiro valor agregado ao nosso revestimento de sementes, porque estes são microorganismos auto-replicantes que podem fixar nitrogaªnio para as plantas, para que possam diminuir a quantidade de fertilizantes a  base de nitrogaªnio fornecidos e enriquecer o solo. "

Os primeiros testes usando solo de fazendas marroquinas mostraram resultados animadores, dizem os pesquisadores, e agora os testes de campo das sementes estãoem andamento.

Em última análise, se os revestimentos provarem seu valor por meio de testes adicionais, eles sera£o simples o suficiente para que possam ser aplicados emnívellocal, mesmo em locais remotos no mundo em desenvolvimento. “Isso pode ser feito localmente”, diz Zvinavashe. "Essa éuma das coisas em que esta¡vamos pensando enquanto esta¡vamos projetando isso. A primeira camada vocêpode mergulhar, e depois a segunda camada, vocêpode pulverizar. Esses são processos muito simples que os agricultores podem fazer por conta própria." Em geral, poranãm, Zvinavashe diz que seria mais econa´mico fazer os revestimentos centralmente, em instalações que podem preservar e estabilizar mais facilmente as bactanãrias fixadoras de nitrogaªnio.

Os materiais necessa¡rios para os revestimentos estãoprontamente disponí­veis e já são usados ​​com frequência na indústria de alimentos, diz Marelli. Os materiais também são totalmente biodegrada¡veis ​​e alguns dos pra³prios compostos podem, na verdade, ser derivados de resíduos alimentares, possibilitando a eventual possibilidade de sistemas de ciclo fechado que reciclam continuamente seus pra³prios resíduos.

Embora o processo acrescente uma pequena quantia ao custo das próprias sementes, diz Marelli, ele também pode gerar economia ao reduzir a necessidade de águae fertilizantes. O saldo la­quido de custos e benefa­cios ainda precisa ser determinado por meio de pesquisas adicionais.

Embora os testes iniciais usando feija£o comum tenham mostrado resultados promissores por uma variedade de medidas, incluindo massa da raiz, altura do caule, teor de clorofila e outras manãtricas, a equipe ainda não cultivou uma safra completa de sementes com o novo revestimento atécolheita, que seráo teste final de seu valor. Supondo que isso melhore a produtividade da colheita em condições a¡ridas, o pra³ximo passo seráestender a pesquisa a uma variedade de outras sementes importantes, dizem os pesquisadores.

“O sistema étão simples que pode ser aplicado em qualquer semente”, diz Marelli. "E podemos projetar o revestimento da semente para responder a diferentes padraµes clima¡ticos." Pode atéser possí­vel adequar os revestimentos a s chuvas previstas para uma determinada estação de cultivo, diz ele.