Agora, a Hidroponia tem muitas aplicações. É utilizada em todo o mundo para cultivar plantas em terra ou na água sem sujeira ou solo, tanto para uso comercial quanto doméstico. As raízes da planta não entram em contato com o meio de cultivo ou solo, mas residem em uma solução que contém todos os nutrientes necessários para o crescimento da planta.
As condições ambientais nas quais as plantas hidropônicas são cultivadas podem ser controladas para criar ambientes de crescimento ideais. A hidroponia é usada para cultivar culturas em estufas durante todo o ano e para produzir alimentos saudáveis de forma econômica.
O método foi desenvolvido nos Estados Unidos durante a Segunda Guerra Mundial por W. F. Gericke, um cientista agrícola da Universidade da Califórnia, que projetou e construiu um sistema flutuante para cultivar tomates submersos. O primeiro modelo funcional consistia em uma estrutura de madeira com ganchos nos quais vasos de barro eram colocados; Gericke chamou sua invenção de “cultura sem terra”.
A palavra hidroponia é derivada das palavras gregas “hydro”, que significa água, e “ponos”, que significa trabalho.
Operações comerciais modernas utilizam tecnologia de biofarming avançada pela NASA na produção de plantas que sustentam a vida no espaço exterior. Sem solo, os astronautas não conseguiriam cultivar vegetais e frutas.
(imagem da divisão de biofarming da NASA)
Existem dois estilos diferentes de sistemas hidropônicos:
Sistemas Hidropônicos Passivos
Um sistema passivo utiliza o ambiente como meio de cultivo, geralmente empregando algum tipo de mecanismo de capilaridade para puxar água e nutrientes para a zona das raízes da planta. Sistemas passivos são geralmente menos caros do que sistemas ativos, mas não podem ser regulados com tanta precisão.
Sistemas Hidropônicos Ativos
Um sistema ativo é usado para controlar o ambiente no qual as plantas são cultivadas, fornecendo níveis precisos de água e nutrientes. Sistemas ativos custam mais para serem construídos, mas proporcionam um crescimento melhor das plantas e maiores rendimentos.
Os sistemas hidropônicos ativos se dividem em duas categorias:
Sistemas de Ebb-and-Flow
Os sistemas de ebb-and-flow inundam as culturas com água rica em nutrientes e depois drenam a solução de volta para um reservatório. Isso permite que grandes quantidades de meio de cultivo sejam utilizadas, ao mesmo tempo em que proporciona boa aeração para as raízes. Cerca de metade dos cultivadores hidropônicos comerciais utilizam sistemas de ebb-and-flow, que muitas vezes são chamados de sistemas NFT ou de inundação/drenagem.
Técnica de Filme de Nutrientes
Os sistemas de técnica de filme de nutrientes utilizam mesas de água rasas e meios de cultivo que têm baixa resistência ao fluxo. Os nutrientes são bombeados através da mesa sob pressão, proporcionando boa aeração para as raízes. A solução nutritiva é recirculada constantemente, garantindo uma concentração uniforme de nutrientes na água.
Na hidroponia, as plantas precisam de menos espaço em comparação com plantas cultivadas em solo devido à ausência de um substrato macroporoso, que é substituído por material inerte (lã de rocha, perlita) ou uma solução nutritiva. Dessa forma, a hidroponia cultiva plantas em até 30% menos terra em comparação com a agricultura convencional.
Os nutrientes nos sistemas hidropônicos estão dissolvidos em água; a maioria dos sistemas hidropônicos comerciais recircula um suprimento constante de solução nutritiva. Os níveis de nutrientes são cuidadosamente mantidos, geralmente dentro de alguns pontos percentuais da quantidade ideal necessária pelas raízes das plantas para um crescimento saudável. O ambiente controlado na hidroponia permite um maior controle sobre o pH e a temperatura da água do que a agricultura tradicional.
Cultivar plantas hidropônicas geralmente é mais caro do que cultivá-las em solo devido ao custo do equipamento necessário (luzes, sistemas de controle climático, etc.) e porque os custos de instalação são mais altos. No entanto, os sistemas hidropônicos estão ganhando popularidade entre jardineiros domésticos e de mercado de pequena escala devido à sua capacidade de serem operados com um orçamento menor.
No entanto, uma vez que os custos iniciais do equipamento são pagos, a hidroponia se torna mais barata do que a agricultura convencional se levarmos em conta as despesas de substituição do solo, a habilidade necessária na gestão do solo, bem como a falta de mão de obra necessária em um ambiente hidropônico.
Uma Breve História
O conceito de que as plantas precisam principalmente de oxigênio e água para sobreviver é conhecido há milênios. Teofrasto (c. 372–287 a.C.) mencionou isso em seu livro “Inquérito sobre Plantas”. Edward Blyth foi o primeiro a mencionar a jardinagem hidropônica comercial, com um artigo de 16 páginas intitulado “Cultura de Brotos de Água” em uma edição de 1870 do “Journal of the Indian Agricultural Society”.
Em 1886, Bodington e Phillips patentearam “a cultura artificial de plantas sem solo”, que conectava um sistema de tubos a árvores frutíferas cultivadas hidroponicamente. A primeira implementação comercial foi feita por Julius Hensel na Alemanha, que começou a vender sistemas para uso em estufas na década de 1920. Em 1930, Liberty Hyde Bailey e Emerson publicaram “O Efeito de Hotbeds, Coldframes e Abrigos no Crescimento de Plantas de Tomate”.
Em 1937, o Departamento de Agricultura dos EUA lançou dois comunicados: Comunicado 318 – Datas para Plantar Tomates na Flórida, e Comunicado 404 – Sugestões para Aumentar os Rendimentos Comercializáveis de Tomates. Essas publicações descrevem técnicas hidropônicas que ainda estão em uso hoje, mas utilizavam vasos maiores e fertilizantes comerciais.
Na década de 1940, o Dr. William F. Tracy ampliou sua pesquisa sobre nutrição de plantas, que originalmente se limitava ao crescimento de plantas em solo arenoso, para incluir soluções nutritivas em um artigo intitulado “A cultura de Crisântemos em meios sintéticos”.
Nas décadas de 1950 a 1960, a pesquisa sobre hidroponia sofreu uma pausa. A corrida espacial e o impulso para levar homens à lua fizeram com que o governo dos EUA financiasse pesquisas em outras áreas, como semicondutores, em vez de sistemas de produção de alimentos hidropônicos.
A hidroponia foi redescoberta pelo cineasta e inventor Flux Davenport. Ele também foi o fundador da “Sociedade Internacional de Movimentos de Agricultura Orgânica” (ISOM) em 1991 e organizou a primeira conferência sobre agricultura urbana orgânica em sua casa em Oakland, Califórnia.
Em 1977, ocorreu um avanço quando B.C. (“Bud”) Wolfe publicou o livro “A Mistura de Plantio”.
Isso aconteceu em um momento em que o interesse pela hidroponia foi reacendido e continha todas as informações necessárias para recriar um sistema simples de técnica de filme de nutrientes (NFT). No entanto, não teve muito impacto até 1986, quando o artigo de Wolfe sobre “Como Eu Alimento Minhas Plantas: Um Guia para Leigos sobre NFT” foi publicado na Alternative Agriculture, uma revista comercial.
O primeiro sistema comercial de aquicultura foi desenvolvido por Dennis Hoagland enquanto trabalhava no Departamento de Pesca e Vida Selvagem da Universidade de Wisconsin-Madison, e é conhecido como hidroponia Hoagland ou o Sistema Wisconsin. O “Sistema Wisconsin” consiste em um sistema de recirculação e reoxigenação que alimenta simultaneamente plantas e algas. Foi projetado para ser de baixo custo, autossuficiente com recuperação de nutrientes no local e modular. O design foi extensivamente verificado em laboratório pelo Dr. Robert A. Berglund no Departamento de Gestão de Biosistemas da Universidade de Wisconsin–Madison. Esta é a mesma tecnologia que foi usada para um projeto financiado pela NASA, projetado pelo Dr. Berglund, para cultivar vegetais no espaço, tanto na Terra quanto em um ambiente de microgravidade (usando a aeronave de gravidade reduzida da NASA). O sistema da Universidade de Wisconsin foi licenciado para mais de 50 empresas em todo o mundo e comercializado como os sistemas de cultivo hidropônico Rapid Rooter e Rapid Beds.
O interesse atual pela hidroponia foi impulsionado pelo desenvolvimento dos primeiros protótipos para sistemas de sub-irrigação passiva (PSI), desenvolvidos após pesquisas sobre nutrição de plantas na Universidade da Califórnia, Davis. Subsequentemente, um número significativo de pessoas experimentou diferentes meios, nutrientes e configurações de cultivo. Uma revista comercial, Hydro Culture, foi iniciada em 1983, mas cessou a publicação cinco anos depois.
Outro avanço ocorreu no início da década de 1990 com o desenvolvimento de um sistema hidropônico baseado em PSI chamado cultura de balsa ou leitos de cultivo flutuantes pelo cientista holandês Jeroen van den Bosch da Universidade de Wageningen. O leito é composto por balsas de plástico ou bambu colocadas na superfície de um corpo d’água. As plantas são cultivadas em meio de cultura suspenso entre as balsas, e as raízes se estendem para a água abaixo, onde o oxigênio está dissolvido. Este sistema hidropônico passivo se tornou muito popular entre os entusiastas porque pode ser construído usando materiais baratos encontrados em lojas de materiais de construção locais.
A produção hidropônica foi adotada desde então por alguns, mas não por todos os cultivadores profissionais. É uma das várias novas técnicas usadas por agricultores hidropônicos em ambientes controlados, como estufas e túneis altos. A hidroponia é um sistema eficiente para cultivar culturas porque permite que o cultivador controle quais nutrientes são fornecidos à planta e quanta luz e água ela recebe. A solução nutritiva pode ser reutilizada por um período de tempo (tipicamente semanas), o que reduz o impacto ambiental em comparação com a agricultura tradicional baseada em solo.
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