Desenvolvimento de nanopesticidas baseados em nanopartículas de carbono (C-DOTS)

Abstract

O agronegócio mundial enfrenta intensa pressão em suprir as demandas de alimentação da superpopulação utilizando alternativas aos agroquímicos convencionais. Para isso, novas abordagens e tecnologias são necessárias para que a produção e o consumo global sejam atendidos de forma ambientalmente sustentável, sem comprometer a economia do setor. Assim, o presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de formulações de nanopesticidas à base de C-dots, que possam ser aplicadas no controle de plantas daninhas em cultivos de importância econômica ao mercado agroindustrial. Inicialmente, foram produzidas nanoformulações contendo arbolina® como nanocarreador de 2,4-D, diuron, glifosato e calda bordalesa. Entretanto, tais formulações não apresentaram atividades biológicas de interesse herbicida. Logo, uma nova estratégia foi adotada a fim de sintetizar um novo nanocarreador de tamanho 3,28 nm, que contém 18% de carbono (m/m) e 20% de nitrogênio (m/m) em sua composição elementar. Foram produzidas 3 formulações de nanopesticidas: 2,4-D (NF α), glifosato (NF β) e diuron (NF δ). Estas formulações apresentaram características únicas vistas por meio das técnicas de espectroscopia ultravioleta-visível (UV-Vis), de infravermelho (FTIR), de fluorescência e por medição do potencial Zeta em diferentes faixas de pH. As formulações de nanopesticidas tiveram suas atividades biológicas mensuradas em bioensaios de coleóptilos de trigo e sementes de espécies alvo-padrão. Nos resultados prévios, a formulação contendo glifosato (NF β) apresentou a melhor atividade biológica dentre as preparações produzidas (p<0,01). As formulações NF α e NF β foram testadas em bioensaio de fitotoxicidade na planta daninha buva (Conyza bonariensis) por 14 dias, e essas preparações apresentaram maior fitotoxicidade do que os herbicidas 2,4-D e glifosato aplicados (p≤0,05). A formulação NF β e glifosato foram avaliados em bioensaio de fitotoxicidade na planta daninha capim-pé-de-galinha (Eleusine indica) por 28 dias e apenas o nanopesticida produzido apresentou caráter fitotóxico significativo (p≤0,05). Dessa forma, as formulações de nanopesticidas desenvolvidas mostraram caráter herbicida para pragas agrícolas. O presente projeto resultou na produção de uma patente depositada em 2024 intitulada “Potencializador de herbicidas à base de nanopartículas carbonáceas funcionalizadas e seus usos”, sob número de registro BR1020240215397.