Dos Jardins Suspensos da Babilônia às Casas Modernas: Hidroponia Ajuda a Cultivar Colheitas Onde a Terra é um Limite

A terra sendo um recurso finito e a demanda global por alimentos sempre em ascensão, os agrotecnólogos têm buscado maneiras de cultivar que não exigam solo. 

A hidroponia é uma dessas formas de cultivar plantas usando uma solução nutritiva à base de água em vez de solo. O substituto do solo pode incluir um substrato agregado ou uma variedade de meios de cultivo, como:

• Vermiculita
• Fibra de coco
• Perlita

Esse método de cultivo versátil tornou-se popular entre entusiastas, pequenos agricultores e empresas comerciais. Essa demanda é o que impulsiona seu tamanho de mercado a crescer de quase US$7 bilhões para uma marca estimada de mais de US$12 bilhões até 2025. 

Como a Hidroponia Difere da Aeroponia?

A aeroponia utiliza o ar em vez da solução nutritiva à base de água usada na hidroponia. Antes de aprofundar como funciona, é crucial estabelecer a diferença entre esses dois métodos em maior detalhe. 

Na aeroponia, as plantas nunca extraem nutrientes da água. Elas o fazem a partir de uma névoa rica em nutrientes pulverizada nas raízes das plantas. A hidroponia – por outro lado – faz pleno uso da água. Aqui, os cultivadores suspender as plantas na água o tempo todo ou alimentá‑las com um fluxo intermitente de água. 

As técnicas de cultivo aeropônico utilizam ambientes fechados controlados climaticamente onde as plantas crescem em recipientes de soluções nutritivas na hidroponia. 

Em termos de impacto, tanto a aeroponia quanto a hidroponia são seguras para o meio ambiente, sem uso de fertilizantes químicos ou pesticidas. No entanto, ao cultivar em regiões escassas de água, a aeroponia tem a vantagem de usar muito menos água para operar do que a hidroponia. 

Com suas diferenças e semelhanças, tanto a hidroponia quanto a aeroponia estão ganhando força. E hoje, analisamos as maneiras pelas quais a hidroponia ganhou impulso ao longo dos anos. 

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A Ciência da Hidroponia

Podemos observar os sistemas hidropônicos a partir da perspectiva de sua construção. De modo geral, há duas categorias: sistemas abertos e sistemas fechados. 

Também podemos analisar a hidroponia em termos do uso de meios de suporte. Aqui, as categorias seriam sistemas agregados ou não agregados. 

Finalmente, dependendo do uso de componentes elétricos, a hidroponia pode ter sistemas passivos ou ativos. Agora, vamos ver o que essas distinções significam.

Sistemas Abertos e Fechados

Um sistema hidropônico aberto envolve um reservatório, câmara de cultivo e tubos. Exemplos de um Sistema Aberto incluem a Técnica de Filme Nutriente, Ebb and Flow, etc. 

A arquitetura central de funcionamento de um sistema aberto requer que a solução nutritiva flua do reservatório para a câmara de cultivo e volte ao reservatório através dos tubos. 

Sistemas hidropônicos fechados, que operam com métodos como Deep Water Culture ou Método Kratky, utilizam o reservatório de nutrientes tanto como reservatório quanto como câmara de cultivo. As raízes das plantas penduradas entram na solução nutritiva sem necessidade de bombas, já que a solução não sai do reservatório. 

Sistemas Agregados e Não Agregados

Sistemas agregados utilizam um agregado, em vez de solo, como meio de suporte, enquanto sistemas não agregados usam lã de rocha ou boias de piscina como meio de suporte. Sistemas de Ebb & Flow e de pavio são exemplos da variedade agregada, enquanto sistemas não agregados seguem a Técnica de Filme Nutriente ou os métodos Kratky. 

Sistemas Passivos e Ativos

Sistemas hidropônicos passivos e ativos diferem no fato de que a primeira variedade não envolve partes móveis ou motorizadas e, portanto, são independentes de componentes elétricos. 

Por outro lado, o sistema ativo depende de componentes elétricos, que podem ser bombas, aeradores e temporizadores. Esses componentes garantem a entrega oportuna de nutrientes às plantas. 

O Papel da Tecnologia na Hidroponia

Os métodos agrícolas vêm aproveitando com sucesso tecnologias de ponta há décadas. A hidroponia não é exceção. 

Tecnologias Baseadas em IA

Por exemplo, a hidroponia usa Inteligência Artificial para monitorar com precisão as condições ambientais existentes, incluindo níveis de luz, umidade e nutrientes. A IA também ajuda a otimizar investimentos e reduzir custos ao criar planos de crescimento personalizados para cada tipo de planta. 

Iluminação LED

As luzes LED são outra intervenção tecnológica crucial na hidroponia. Essas luzes consomem muito menos energia, emitem menos calor e duram mais que outras fontes de luz. 

As luzes LED também são adequadas ao design baseado em requisitos. Elas se mostram eficazes ao oferecer o tipo certo de luz, tanto em termos de intensidade quanto de foco por área, resultando em desenvolvimento saudável das raízes e melhor saúde das plantas. 

Sistemas de Cultivo Automatizado Baseados em Sensores

No entanto, o desenvolvimento tecnológico mais significativo até agora na hidroponia tem sido os sistemas de cultivo automatizados.

É possível instalar esses sistemas em ambientes internos ou externos. Eles podem ser controlados remotamente, até mesmo via smartphone. O objetivo desses sistemas baseados em sensores é monitorar e ajustar – se necessário – parâmetros ambientais como temperatura, umidade, luz, níveis de pH e volume de nutrientes. 

Além da otimização assistida desses fatores, eles também ajudam o suprimento de nutrientes a manter a mistura correta de minerais e compostos orgânicos. Mas, como qualquer campo emergente de aplicação, que se expande a cada dia, a hidroponia também segue a trilha de rica pesquisa acadêmica e aplicada. 

Hidroponia: Como Surgiu? 

Pesquisadores identificaram técnicas agrícolas sem solo semelhantes à hidroponia em várias formas desde a antiguidade. Por exemplo, podem ser encontradas semelhanças ou vestígios nos Jardins Suspensos da Babilônia (600 a.C.), nos Jardins Flutuantes Astecas (século X) e nos Campos de Arroz Chineses (século XIII). 

Entretanto, o Dr. William F. Gericke, professor da Califórnia, é creditado por usar o termo hidroponia pela primeira vez. Desenvolvida como uma técnica de laboratório, ela gradualmente assumiu a forma comercial que tem hoje. 

Grande parte do crédito por sua expansão comercial vai para o exército dos Estados Unidos, que utilizou a hidroponia para cultivar alimentos frescos para tropas estacionadas em ilhas do Pacífico inférteis durante a Segunda Guerra Mundial. 

Desde então, a hidroponia tem sido comercialmente praticada por muitas empresas nos Estados Unidos, Europa, África e Ásia.

Empresas Comerciais com Soluções Transformadoras de Hidroponia

1. Grow Generation

Grow Generation é um dos principais fornecedores de soluções de produtos para hidroponia. Oferece sistemas hidropônicos completos, bem como componentes separados, incluindo bombas de ar e água, resfriadores e aquecedores de água, conexões, bandejas e suportes de cultivo, vasos e copos de rede, reservatórios e tanques, sistemas de gotejamento e soluções para filtragem e tratamento de água. 

Para o ano fiscal encerrado em 31 de dezembro de 2022, a GrowGeneration (GRWG ) registrou uma receita de mais de US$278 milhões. O lucro bruto foi superior a US$70 milhões. No entanto, essa receita de vendas foi significativamente menor que os números de 2021 da Grow Generation, quando registrou uma receita de US$422 milhões, com lucro bruto de mais de US$118 milhões.  

2. ScottsMiracle-Gro

ScottsMiracle-Gro é outro participante público neste campo que oferece pelo menos doze marcas na área de hidroponia. Algumas de suas marcas incluem General Hydroponics, Botanicare, Vermicorp Organics, AeroGarden, Agrolux, MotherEarth e outras. A General Hydroponics oferece nutrientes, suplementos, produtos de controle e manutenção. Também oferece tabelas de alimentação para cultivadores comerciais e entusiastas decidirem com precisão o que alimentar as plantas. A presença da Scotts Miracle-Gro (SMG ) na hidroponia abrange mais de quatro décadas. 

Scotts Miracle-Gro registrou vendas líquidas de mais de US$3,9 bilhões em 2022, US$4,9 bilhões em 2021, e US$4,1 bilhões em 2020. A margem bruta da empresa pública como porcentagem das vendas líquidas foi de 22,2%, 29,8%, e 32,6% nesses três anos. 

3. Hydrofarm Holdings

Hydrofarm Holdings é outra marca global conhecida por sua ampla gama de produtos de hidroponia. Seu portfólio inclui bombas, temporizadores programáveis, soluções de pH, misturas orgânicas sem solo e mais. Ao longo dos últimos 45 anos, a marca se consolidou como um ponto único para todo tipo de necessidade de agricultura indoor.  

A Hydrofarm vende para uma base de clientes fragmentada através de varejistas especializados em hidroponia, como Greencoast e Growers House; centros de jardinagem/varejo, como Nurseryland e Ace Hardware; parceiros de comércio eletrônico, como Amazon (AMZN ) e Hydrobuilder; e parceiros de estufas/canais, como BFG Supply Co., e Griffin.

Em 2022, Hydrofarm registrou vendas líquidas de mais de US$344 milhões, com um lucro bruto de mais de US$29 milhões. Em 2021, teve vendas de mais de US$479 milhões com lucro bruto de mais de US$101 milhões. 

Todas essas grandes empresas públicas que geram receitas consideráveis vendendo soluções de hidroponia ao longo dos anos atestam o valor da técnica agrícola e sua viabilidade. Indiscutivelmente, ela possui múltiplas vantagens. Vamos observar algumas delas.

Hidroponia: Oportunidades e Desafios a Superar

Qualquer técnica agrícola que ajude a economizar recursos finitos como terra e água é benéfica para a saúde do planeta. A hidroponia, com suas muitas vantagens, incorpora essa abordagem. 

Por exemplo, com a hidroponia, os cultivadores podem produzir entre três a dez vezes mais alimentos do que a agricultura convencional. A planta também leva muito menos tempo para crescer. Não requer herbicidas ou pesticidas, pois as culturas cultivadas em hidroponia desfrutam de proteção significativa contra ervas daninhas e insetos. 

Estudos mostram que a técnica consome 20 vezes menos água que a agricultura tradicional. Além disso, como ocorre em um sistema fechado e controlado, há pouca chance de contaminação. Contudo, para que a hidroponia alcance todo o seu potencial, é preciso superar vários desafios. 

Primeiro, o custo inicial de instalação precisaria ser menor, pois atualmente é mais alto do que o necessário para iniciar a agricultura em terra. E, como não há solo envolvido, que atua como barreira natural na agricultura tradicional, há chances de doenças se espalharem rapidamente por todo o sistema através da água. 

Também seria necessário inspecionar constantemente o meio de cultivo em busca de microrganismos, como bactérias e fungos, que podem contaminar a água. 

Além do monitoramento físico, a hidroponia também requer intervenções intensivas em recursos para manter os níveis de nutrientes, o que demanda treinamento e educação sobre tecnologias adequadas de irrigação e iluminação. 

Hidroponia: O Caminho à Frente

Ao longo dos anos, a hidroponia realmente emergiu como uma solução viável para a agricultura sustentável, e seu escopo em expansão torna o futuro promissor. Muitos dos componentes da solução nutritiva, por exemplo, são obtidos a partir de sais. 

Entretanto, nos casos em que esses componentes não estejam disponíveis, os cultivadores têm ampla oportunidade de substituí-los por fertilizantes orgânicos mais comuns, como esterco de gado ou guano de pássaros. Os nutrientes também podem incluir farinha de peixe, resíduos de madeira ou grãos, ou algas marinhas. 

Da mesma forma, há muitas opções de substrato disponíveis, incluindo perlita, pedra-pomes, vermiculita, casca de arroz, fibra de madeira, lã e lã de rocha, oferecendo aos cultivadores uma variedade de escolhas. 

Mais importante ainda, a hidroponia pode ajudar a produzir diversas culturas e plantas, tornando-a adequada tanto para agricultura doméstica quanto para escala maior, incluindo verduras, legumes, frutas e plantas aromáticas. 

Nos próximos anos, com conhecimento adequado de irrigação, biologia vegetal, genética e tecnologia de controle de luz e ar, podemos avançar a hidroponia como um complemento viável à agricultura baseada em terra.

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