Qualidade dos produtos cultivados sem solo

Quando compramos frutas e legumes, muitas vezes não sabemos se estes chegaram a tocar o solo ou não. Eu estava bastante interessado neste tópico e queria investigar um pouco mais sobre ele. Neste artigo, vou resumir e partilhar convosco o que descobri na literatura científica. Nomeadamente, estava interessado em entender a diferença entre a qualidade dos alimentos produzidos com e sem solo. Em primeiro lugar, vou introduzir brevemente os sistemas de produção sem solo e depois então, vou abordar os estudos que analisaram o valor nutricional destes produtos.

Existem quatro fatores fundamentais para as plantas crescerem com sucesso: solo, sol, ar e água. O solo fornece a estrutura onde a planta pode ancorar as raízes, e também fornece ar e nutrientes para um crescimento saudável. O sol é a fonte de energia, a partir do qual as plantas sintetizam hidratos de carbono a partir do dióxido de carbono no processo de fotossíntese. A água ajuda a transportar os nutrientes, regular a temperatura, estabilizar o corpo da planta, e também participa em reações metabólicas. Enquanto na Natureza todos esses fatores são vitais para a maioria das plantas, em sistemas artificiais é possível cultivar plantas sem solo – daí o nome de agricultura sem solo.
Existem diferentes formas de agricultura sem solo:

  • Hidroponia
  • Aeroponia
  • Aquaponia

Em hidroponia, o solo é substituído por um substrato, por exemplo, fibras de coco ou lã mineral. A este substrato, adiciona-se regularmente uma solução de nutrientes, de modo a que as plantas possam crescer de forma otimizada (o termo hidroponia significa crescer numa solução de nutrientes). Por outro lado, na aeroponia, as plantas são montadas num sistema de suporte e as suas raízes ficam penduradas livremente ao ar e são regularmente pulverizadas com uma solução de nutrientes. A aquaponia é uma combinação de um tanque de peixes e uma produção de plantas. Os resíduos da produção de peixe servem como nutrientes para as plantas, que normalmente estão penduradas num sistema de suporte, semelhante aos sistemas de aeroponia. A produção de alimentos sem solo é muito comum nas estufas, onde uma produção intensa é desejada e portanto, o controlo das várias condições de crescimento é benéfico.
Poder-se-ia pensar que cultivar plantas sem solo é um método moderno de cultivo, mas na verdade estes métodos já foram descritos em hieróglifos egípcios centenas de anos antes de Cristo. [1]. Mas com a tecnologia moderna de hoje, a produção sem solo pode ser organizada de forma bastante eficiente, tendo certas vantagens em comparação com a produção no solo. A maior vantagem é ter mais controlo sobre o ambiente onde a planta se desenvolve e portanto, o controlo de pragas e doenças é mais fácil. Além disso, a solução de nutrientes pode ser precisamente ajustada. No entanto, os sistemas sem solo podem ser bastante complexos e têm custos elevados para a instalação, e portanto, têm sido utilizados na maior parte dos casos apenas para cultivar plantas como tomates, pimentos ou alface. Aqui está uma lista não exaustiva de vantagens e desvantagens dos sistemas sem solo:

Vantagens da agricultura sem solo:

  • Controlo dos nutrientes
  • Não há percas de fertilizantes (a solução pode ser mantida num ciclo de reciclagem)
  • Não há erosão do solo
  • Redução do controlo de doenças e ervas daninhas
  • Melhor ergonomia, quando as frutas podem ser colhidas a uma altura confortável
  • Não há necessidade de um solo fértil
  • As plantas têm um maior prazo de validade

Desvantagens

  • Requer produção de soluções de substrato e nutrientes
  • Custos recorrentes do substrato e nutrientes
  • Entrada de energia para manter o funcionamento do sistema
  • Alto custo de investimento inicial
  • Requer um alto nível de conhecimento

A produção sem solo aumentou consideravelmente nos últimos anos [2,3] e muitas pessoas têm comido estes produtos regularmente mesmo sem saberem. Por isso, o foco principal deste artigo é avaliar a qualidade dos produtos cultivados sem solo. Num artigo futuro, irei falar sobre outro aspecto muito importante – a sustentabilidade – e avaliar se estes sistemas são ou não sustentáveis.

Qualidade

Em princípio, um sistema de agricultura sem solo tem muito controlo sobre os nutrientes na planta. Por isso, vamos ver o que os investigadores têm descoberto sobre a qualidade dos produtos sem solo.

Tomates e pimentos

Um artigo de 2009 resumiu muitos estudos, que exploraram parâmetros de qualidade, como conteúdo mineral e vitamínico, sabor, conteúdo de açúcar, entre outros [4]. Na maioria dos estudos, não encontraram diferenças entre os produtos cultivados no solo e os cultivados sem solo, mas alguns estudos indicaram um maior teor de vitaminas e açúcar, e até um melhor sabor nos produtos cultivados sem solo.
Nos pimentos, os resultados foram semelhantes: maior consumo de açúcar, mais compostos fenólicos e maior teor de vitamina C, assim como maior atividade antioxidante em produtos de sistemas sem solo em comparação até com a produção biológica [5]. No entanto, esta diferença também pode ser devida ao tipo de pimento, uma vez que algumas espécies podem ser mais adequadas para a produção sem solo [6].
Para além do período de crescimento da planta, o amadurecimento é também importante. Um estudo analisou o amadurecimento de tomates produzidos em hidroponia e descobriu que as frutas que amadureciam na videira tinham um maior teor do antioxidante licopeno [7].

Alface

Noutros estudos, verificou-se que o contéudo de vitaminas C e E era maior na alface produzida sem solo do que na cultivada no solo, assim como um maior teor de compostos fenólicos [8, 9]. Num outro estudo, não foram encontradas diferenças em termos de sabor, odor e qualidade visual da alface produzido com ou sem solo [10]. Uma vantagem da produção sem solo é a ausência de contaminação com agentes patogénicos do solo, o que também pode contribuir para uma melhor qualidade após o armazenamento [8]. Em alguns casos, a alface não é cortada, mas é vendida com raízes, o que também ajuda a manter a qualidade durante mais tempo.

Morangos

Para os morangos, os resultados são semelhantes: aumento do teor de vitaminas C e E e compostos fenólicos em produtos de sistemas sem solo [11]. O conteúdo de compostos bioativos nas frutas pode até ser ajustado pela solução de nutrientes aplicada. Por exemplo, um estudo mostrou que limitar o fósforo e ferro levou ao aumento do conteúdo de fenóis nos frutos [12]. Além das diferenças no conteúdo de nutrientes, os participantes num estudo também conseguiram distinguir  entre frutas hidropónicas e as cultivadas no solo, e a maioria preferiu as cultivadas sem solo [11]. Isto demonstra que também o sabor dos morangos cultivados sem solo pode superar os cultivados convencionalmente.

Conclusão

Esta breve revisão dos artigos científicos mostra que os nutrientes dos produtos cultivados sem solo podem, pelo menos nos nutrientes analisados, equiparar-se aos dos produtos convencionais, bem como o seu sabor. Isto poderá não ser verdade para todas as frutas produzidas em sistemas sem solo, pois este tipo de cultivo é complexo e podem ser cometidos erros. E embora saibamos muitas coisas sobre plantas e sobre a nutrição humana, ainda há provavelmente muitas coisas que nós não sabemos, e que poderá ser importante tanto para a nutrição das plantas como para a nossa alimentação. Os fatores básicos que influenciam os nutrientes e o sabor dos legumes e fruta são: a variedade da planta, os nutrientes acessíveis e as condições de crescimento como luz, temperatura e humidade. Alguns sistemas aplicam iluminação artificial, o que também pode modificar a qualidade. Às vezes, a manipulação dos nutrientes na planta pode levar ao aumento de um certo composto. No entanto, pode também levar à diminuição do rendimento. Por exemplo, o aumento da salinidade na solução de nutrientes pode incentivar uma planta a produzir mais antioxidantes, mas ao mesmo tempo limitar a produção de biomassa [13].

Há muitos fatores que afectam os compostos nas plantas, e os artigos científicos disponíveis não permitem uma conclusão definitiva sobre a qualidade dos alimentos produzidos em sistemas sem solo. É verdade que a produção sem solo parece não ser muito natural, mas, por outro lado, existem certos benefícios. Nomeadamente, a redução de agentes patogénicos e pragas, que por sua vez, permite diminuir as medidas utilizadas na proteção das plantas. E o uso de nenhum ou poucos pesticidas também beneficia a qualidade do produto, uma vez que reduz as toxinas nos alimentos que comemos. Uma vez que esta redução dos pesticidas é também uma característica dos produtos biológicos, seria interessante ver uma comparação da qualidade entre os produtos cultivados em sistemas agrícolas sem solo e os biológicos (e também comparar com os sistemas de permacultura).

Para uma alimentação saudável, e considerando o estado atual do nosso conhecimento, parece mais importante comer frutas e vegetais suficientes, independentemente de cultivados com ou sem solo (embora seja bom garantir que sejam biológicos para reduzir a carga tóxica). Também não é sempre óbvio se um certo produto provém de um sistema sem solo ou de um convencional, uma vez que a rotulagem não é necessária, e por isso escolher produtos rotulados biológicos dá-nos pelo menos a certeza que os produtos que comemos contêm menos toxinas. Em muitos países, os vegetais e frutas de produção sem solo não podem ser considerados biológicos (como, por exemplo, na Suíça [14]). No entanto, nos Estados Unidos da América, é possível encontrar alimentos rotulados biológicos que provêm de uma produção sem solo [15].

Neste artigo, foquei-me no valor nutricional dos alimentos provenientes da produção sem solo. Enquanto escrevia este artigo, perguntei-me cada vez mais sobre a questão de sustentabilidade dos sistemas sem solo. Quero, por isso, investigar este assunto e no próximo artigo irei partilhar convosco o que descobri. Fiquem atentos 🙂

Gostariamos de saber a vossa opinião sobre este tópico!
Vivam saudáveis 🙂
Christoph

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Referências

[1] Raviv, M., Lieth, J. H., & Raviv, M. (2008). Significance of soilless culture in agriculture. Soilless culture theory and practice, 1-11.

[2] https://www.landwirtschaft.ch/wissen/pflanzen/gemuesebau/anbauformen/hors-sol/

[3] Resh, H. M. (2012). Hydroponic food production: a definitive guidebook for the advanced home gardener and the commercial hydroponic grower. CRC Press.

[4] Gruda, N. (2009). Do soilless culture systems have an influence on product quality of vegetables?.

[5] Flores, P., Hellín, P., Lacasa, A., Lopez, A., & Fenoll, J. (2009). Pepper antioxidant composition as affected by organic, low‐input and soilless cultivation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 89(13), 2267-2274.

[6] López, A., Fenoll, J., Hellín, P., & Flores, P. (2014). Cultivation approach for comparing the nutritional quality of two pepper cultivars grown under different agricultural regimes. LWT-Food Science and Technology, 58(1), 299-305.

[7] Arias, R., Lee, T. C., Specca, D., & Janes, H. (2000). Quality comparison of hydroponic tomatoes (Lycopersicon esculentum) ripened on and off vine. Journal of Food Science, 65(3), 545-548.

[8] Selma, M. V., Luna, M. C., Martínez-Sánchez, A., Tudela, J. A., Beltrán, D., Baixauli, C., & Gil, M. I. (2012). Sensory quality, bioactive constituents and microbiological quality of green and red fresh-cut lettuces (Lactuca sativa L.) are influenced by soil and soilless agricultural production systems. Postharvest Biology and Technology, 63(1), 16-24.

[9] Buchanan, D. N., & Omaye, S. T. (2013). Comparative study of ascorbic acid and tocopherol concentrations in hydroponic-and soil-grown lettuces. Food and Nutrition Sciences, 4(10), 1047.

[10] Murphy, M. T., Zhang, F., Nakamura, Y. K., & Omaye, S. T. (2011). Comparison between hydroponically and conventionally and organically grown lettuces for taste, odor, visual quality and texture: A pilot study. Food and Nutrition Sciences, 2(02), 124.

[11] Treftz, C., & Omaye, S. T. (2015). Comparison between Hydroponic and Soil-Grown Strawberries: Sensory Attributes and Correlations with Nutrient Content. Food and Nutrition Sciences, 6(15), 1371.

[12] Valentinuzzi, F., Mason, M., Scampicchio, M., Andreotti, C., Cesco, S., & Mimmo, T. (2015). Enhancement of the bioactive compound content in strawberry fruits grown under iron and phosphorus deficiency. Journal of the Science of Food and Agriculture, 95(10), 2088-2094.

[13] Colla, G., Rouphael, Y., Cardarelli, M., Svecova, E., Rea, E., & Lucini, L. (2013). Effects of saline stress on mineral composition, phenolic acids and flavonoids in leaves of artichoke and cardoon genotypes grown in floating system. Journal of the Science of Food and Agriculture, 93(5), 1119-1127.

[14] https://www.bio-suisse.ch/de/konsumenten/allgemeinefragenbiolandbau/#7

[15] http://www.businessinsider.com/hydroponic-grown-food-organic-labels-2017-11

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