Joana Silva, Embrapa Instrumentação 12/03/2015

A Embrapa desenvolveu dois tipos de sensores para determinar a umidade do solo no campo e em jardins e, assim, evitar irrigação desnecessária, excesso e falta de água. São sensores que podem ser produzidos com diferentes especificações adaptados a diferentes necessidades e custo competitivo no mercado. Desenvolvidos pela Embrapa Instrumentação (SP), eles foram licenciados para comercialização por empresas brasileiras e norte-americanas.
 
À frente da equipe responsável pelo desenvolvimento, o pesquisador Adonai Gimenez Calbo diz que os sensores podem até operar sem uso de energia elétrica. Eles ajudarão produtores rurais e donas de casas que cultivam plantas em vasos e em mini-hortas. Os instrumentos servem para qualquer tipo de cultura e podem ser adaptados a todas as regiões do país.
 
Os sensores contarão com versões para a agricultura e também para jardins e hortas domésticas. Os sensores da Embrapa não sofrem com a salinidade, o que ocorre com a maioria das tecnologias convencionais. Os instrumentos podem ser produzidos com materiais de baixo custo, como vidro e cerâmica.
 
Um dos tipos é denominado sensor Diédrico e é formado por duas placas, uma de vidro e outra de cerâmica; ambas de vidro ou ambas de cerâmica. Esse sensor pode ser de leitura visual, pneumática ou elétrica e funciona como um termômetro que, em vez de temperatura, mede a força com que a umidade é retida no solo e nos substratos. 
 
Sensor Diédrico, duas versões
Calbo explica que o sensor Diédrico é baseado no princípio de retenção de água por capilaridade e mede a tensão da água, ou seja, a força com que está retida no solo. Ele conta que esse sensor, usado no modo visual para medir a tensão da água ou a umidade do solo, apresenta sensibilidade para aferir ampla faixa de tensão de água. "Essa característica é utilizada para indicar o momento correto para irrigar, nos mais diversos tipos de solos e substratos. Com uma irrigação certa, as plantas aproveitam melhor os nutrientes e crescem bem", afirma.
 
A tecnologia será oferecida em duas versões, sensor fixo e sensor portátil, pela Tecnicer Tecnologia Cerâmica Ltda, empresa licenciada para produção em escala industrial e comercialização.
 
O sensor fixo, com haste porosa, é para instalação no solo e possibilita leituras entre 10 e 60 cm de profundidade. É indicado para utilização no campo, em casa de vegetação e em jardinagem. Pode ser utilizado por produtores rurais, profissionais do ensino, da pesquisa e público em geral.
 
A versão portátil, de base cerâmica e sem haste porosa, é destinada para leituras na superfície do solo e pode ser usada em casa de vegetação e em jardinagem. O instrumento é pequeno; cabe na palma da mão e ainda possibilita a medição em menos de um minuto e não usa bateria. É adequado para utilização em campo, casa de vegetação e em jardinagem e, além de ser destinado ao mesmo público do sensor fixo, pode ser usado em ambiente doméstico.
 
De acordo com Calbo, comparado a outros tensiômetros e sensores de umidade convencionais, o sensor Diédrico se distingue pela simplicidade e por não sofrer interferências de fatores como temperatura, salinidade, densidade do solo, do teor de substâncias ferromagnéticas.
 
Sensor IG, para agricultura e jardinagem
O outro tipo de instrumento, batizado de sensor IG, foi desenvolvido em três versões. Em miniatura, funciona em conjunto com um irrigador comercial, que a empresa Acqua Vitta Floral está adaptando para possibilitar rega automática. O sensor em solo seco se torna permeável ao ar e libera automaticamente o gotejamento, a partir de um reservatório hermético – que pode ser uma garrafa rígida de plástico transparente. É mais indicado para uso em vasos e mini-hortas. O sensor IG é instalado entre as raízes das plantas.
 
O sensor IG utilizado no regador doméstico automático é formado por um bloco de cerâmica poroso contendo, em seu interior, partículas de dimensões adequadas, que podem ser esferas de vidro, por exemplo. O diâmetro das esferas de vidro determina a faixa de umidade do solo medida em uma escala de tensão ou força com que a água está retida. "Quando o solo está seco, o ar atravessa o sensor e isto pode ser utilizado para acionar a irrigação. Caso o solo esteja úmido, a água retida entre as esferas interrompe a passagem do ar e, consequentemente, a irrigação", explica o pesquisador.
 
Os sensores IG de uso agrícola para leitura em apenas uma profundidade serão fabricados com comprimento de dez centímetros e com especificações técnicas diferenciadas para o manejo de irrigação de frutas, hortaliças, entre outras aplicações agrícolas.
 
A terceira versão é o IG Dual para leitura em duas profundidades. O aparelho pode, por exemplo, ter 15 ou 30 cm de comprimento e é destinado para instalação vertical nas profundidades de 30 e 60 cm. As duas versões, para uma e duas profundidades, seguem o mesmo modo de funcionamento do IG para irrigação doméstica, mas são destinados ao uso agrícola.
 
Calbo esclarece que o sensor IG pode ser usado no modo elétrico ou óptico. "Neste caso, o instrumento mede a reflexão da luz sobre a água contida sobre e entre as esferas de vidro. A água funciona como um filme de borracha que, conforme o solo seca se molda aos contornos das esferas de vidro, o que causa mudanças na reflexão da luz", diz.
O diretor da Tecnicer, Luis Fernando Porto, acredita que o sensor IG e o sensor Diédrico chegarão ao mercado a preços acessíveis que variam entre R$10,00 e R$150,00. A empresa, que conquistou um prêmio do governo federal em 2014 entre as 20 mais inovadoras do país, está trabalhando para aperfeiçoar os sensores e disponibilizá-los até o final do primeiro semestre deste ano.
 
Para ajudar os consumidores a aumentar o controle do uso da água na irrigação de lavouras e jardins, a Embrapa licenciou outras duas empresas para a produção do Sensor IG em escala comercial, a R4S e a Hidrosense. "Com quatro empresas licenciadas para o sensor IG no Brasil e uma nos Estados Unidos, esperamos que o esforço da Embrapa e seus parceiros chegue, efetivamente, aos usuários que necessitam de tecnologia, num momento em que a discussão sobre o uso da água é tão premente", avalia o chefe-adjunto de Pesquisa & Desenvolvimento da Embrapa Instrumentação, João de Mendonça Naime.
 
Sem desperdício
As tecnologias poderão ajudar produtores rurais como Josué Luiz Pereira, que utiliza de 400 a 500 mil litros de água diariamente para produzir 960 caixas/dia de hortaliças, sem saber, no entanto, se as plantas estão recebendo uma irrigação adequada ou não.
 
É muito provável que para cultivar brócolis, alface, couve, rúcula, salsinha e cebolinha em seus cinco hectares, no sítio Rancho Primavera, na periferia de São Carlos, Josué esteja usando água em excesso, duas a três vezes além do necessário, como avalia Calbo.
 
"Geralmente é isso que ocorre, quando não se usa nenhum método ou tecnologia - irrigar em excesso até a superfície do solo ficar encharcada para se ter certeza que não falta água para a planta", explica o pesquisador da Embrapa.
 
A falta ou excesso de água no solo pode trazer implicações graves ao produtor. Calbo lembra que água demais pode levar à falta de oxigênio na raiz da planta e ainda causar doenças. Com irrigação insuficiente, a água pode ficar retida fortemente no solo e inibir o crescimento e reduzir a produtividade.
 
"Os aparelhos poderão ajudar na economia de água e tempo, além de influenciar na forma de manejo da irrigação das hortaliças", explica o produtor Josué Luiz Pereira, ao tomar conhecimento da tecnologia.
 
Interesse internacional
Os sensores de Diedro e IG também foram considerados valiosos por uma empresa internacional. A Irrometer Company Inc, com sede na Califórnia, nos Estados Unidos, assinou contrato com a Embrapa para produção das duas tecnologias.
 
"Espera-se assim, que em breve, as empresas licenciadas desenvolvam e disponibilizem comercialmente os sensores Diédrico e IG", diz o cientista Carlos Manoel Vaz, que atua na versão óptica do sensor IG. Ele apresentou os aparelhos nas reuniões anuais das Sociedades Americanas de Ciência do Solo, de Agronomia e das Culturas em Cincinnati e Long Beach, nos EUA, em 2014 e 2015, respectivamente, com excelente repercussão e interesse da comunidade científica e de empresas.
 
Em tempos de escassez dos recursos hídricos, a tecnologia vem como uma importante aliada na hora de economizar água para irrigar, seja no campo ou na cidade.