12.2.1 Fundo

A Administração Nacional de Aeronáutica e Espacial dos EUA (NASA) descreve a aeroponia como o processo de cultivo de plantas suspensas no ar sem solo ou meios de comunicação, proporcionando uma produção limpa, eficiente e rápida de alimentos. A NASA também observa que os _cultivos podem ser plantados e colhidos durante todo o ano sem interrupção, e sem contaminação por solo, pesticidas e resíduos, e que os sistemas aeropônicos também reduzem o uso de água em 98%, o uso de fertilizantes em 60% e eliminam o uso de pesticidas completamente. As plantas cultivadas em sistemas aeropônicos têm demonstrado absorver mais minerais e vitaminas, tornando as plantas mais saudáveis e potencialmente mais nutritivas (NASA Spinoff). Outras vantagens da aeroponia são vistas como sendo que:

• O ambiente em crescimento pode ser mantido limpo e estéril.

• Isso reduz as chances de doenças das plantas e a propagação da infecção.

• As mudas não se esticam ou murcham durante a formação da raiz.

• As mudas são facilmente removidas para transplante sem choque de transplante.

• O crescimento das plântulas é acelerado, o que leva ao aumento dos ciclos de colheita e, portanto, a mais produção por ano.

Para Weathers e Zobel (1992), a aeroponia é definida como a cultura de plantas e/ou tecidos inteiros com as suas raízes ou todo o tecido alimentado por um nevoeiro ar/água (em oposição à imersão na água, no solo, no ágar nutriente ou em outros substâritos_). Para eles, as plantas que são cultivadas apenas parcialmente com suas raízes no ar e parte em soluções de nutrientes ou são cultivadas por parte do tempo no ar e parte do tempo em solução nutritiva são cultivadas através de um processo de hidroponia aero-hidroponia e não areoponics.

Assim, os sistemas aeropônicos funcionam pulverizando ou nebulizando a área da zona radicular com solução nutritiva. As raízes das plantas são assim suspensas no ar e são submetidas a uma pulverização contínua ou intermitente/periódica de gotículas de água ricas em nutrientes, sob a forma de gotículas ou névoas muito finas, com tamanhos de gotículas de 5 a 50 μm (microns). É habitual encontrar um kit “hobby/doméstico” com tamanhos de gotas de spray de 30—80 μm. Os atomizadores ultrassônicos ou de nevoeiro seco produzem um tamanho de gotículas\ <5 μm, mas exigem ar comprimido e bicos muito finos, ou pode ser possível usar transdutores ultrassônicos para produzir essas névoas.

Na aeroponia, assim como na hidroponia, o suprimento de nutrientes pode ser otimizado e, em comparação entre hidroponia e aeroponia, Hikosaka et al. (2014) observam que não foi encontrada diferença entre crescimento e qualidade da colheita em alface utilizando aeroponics de névoa seca. No entanto, houve um aumento significativo nas taxas de respiração radicular e nas taxas de fotossíntese das folhas. Eles também observam que este sistema também usa menos água e que pode ser mais eficiente e mais fácil de gerenciar do que hidroponia convencional (Hikosaka et al. 2014). Em um artigo de revisão sobre tecnologias modernas de cultivo de plantas na agricultura sob ambientes controlados, Lakhiar et al. (2018) observam que a aeroponia “é considerada o melhor método de cultivo de plantas para segurança alimentar e desenvolvimento sustentável”.

12.2.2 Origem da Aeroponia

Richard J. Stoner II é considerado o pai da aeroponia. A revisão da aquapônica da NASA (Clawson et al. 2000) observa que a origem da aquapônica está em grande parte no estudo da morfologia radicular, mas tem origem na natureza, por exemplo, com plantas, orquídeas que crescem em áreas tropicais onde as névoas ocorrem naturalmente. Clawson et al. (2000) observam o desenvolvimento da aeroponia de B. T. Barker, que “conseguiu cultivar macieiras com uma pulverização”, e F. W. Went, que em 1957 cultivou tomates e plantas de café em névoas e denominou o processo de “aeroponics’. Com relação ao estudo da morfologia radicular, Carter, em 1942, usou aeroponics como forma de investigar raízes de abacaxi, e Klotz, em 1944, investigou as raízes do abacate e citrinos, e, em seguida, inúmeros outros, incluindo Hubick e Robertson; Barak, Soffer e Burger; Yurgalevitch e Janes; e Dutoit, Weathers, e Briggs realizaram vários experimentos em aeroponia (consulte Clawson et al. 2000 para mais detalhes).

12.2.3 Problemas crescentes de Aeroponics

Clawson et al. (2000) relatam os testes de Tibbits et al. (1994) de que a névoa contínua pode ‘contribuir para o crescimento fúngico e bacteriano na vizinhança ou sobre as plantas’, e, além disso, alguns pesquisadores descobriram que devido a gotículas finas e com sistemas contínuos de nebulização, pode haver dificuldades na fornecendo nutrientes a todas as plantas onde há uma alta densidade de plantas”. A este respeito, foi demonstrado que a nebulização em intervalos proporciona um sistema mais saudável e raízes mais saudáveis em comparação com técnicas contínuas de nebulização e hidropônicas. O uso de intervalos também torna as plantas mais resistentes a quaisquer interrupções na nebulização, condicionando as plantas a prosperar mais em níveis de umidade mais baixos, com uma provável redução nos níveis de patógenos. Para uma névoa eficaz, o tamanho da gota e a velocidade também são parâmetros aeropônicos importantes. A eficiência da coleta de névoa da raiz depende do tamanho do filamento, do tamanho da queda e da velocidade” (Clawson et al. 2000).

12.2.4 Combinação de Aquapônica e Aeroponia

Enquanto um certo número de empresários e entusiastas estão a promover a combinação da aquapônica com a aeroponia, há uma série de questões que precisam ser resolvidas se se considerar esta tecnologia combinada para a agricultura futura. Uma questão que tem de ser resolvida é um nome para este sistema, e sugere-se aqui que chamemos este sistema de combinação de “aquaerógrafos”.

Embora existam inúmeros vídeos e tópicos de discussão na web, sobre a combinação de aeroponia e aquapônica, o campo é vazio da literatura científica. As discussões baseadas na web levantam as questões de entupimento de pulverizadores de névoa e a necessidade de filtração fina de soluções aquapônicas. Outro problema com a aquaeroponia é o potencial para os agentes patogênicos crescerem no ambiente úmido e arejado e a pesquisa será necessária para verificar isso. Uma solução para resolver o problema dos misters é usar vibração ultra-sônica para criar as névoas, mas isso não resolve nenhum problema que possa haver com o crescimento de patógenos.