A rede Agricultura sustentável tem como objetivo principal promover a sustentabilidade da atividade agropecuária e a segurança alimentar do Bioma Caatinga, por meio da geração de tecnologias alternativas que promovam o aumento da produtividade, a substituição ou redução do uso de insumos onerosos (principalmente fertilizantes industrializados) e a mitigação dos impactos ambientais dos sistemas produtivos. Mais especificamente, a rede RENOVAS objetiva definir sistemas de cultivo para maximizar a fixação biológica do nitrogênio (FBN) e a produção e aplicação de biochar em cultivos de importância potencial ou tradicional para o Semiárido brasileiro, contribuindo para os chamados programas ABC (Agricultura de Baixo Carbono). Como em diversas regiões de clima tropical seco, os sistemas de produção agrícola predominantes no Semiárido brasileiro são baseados na conversão de áreas nativas em áreas de cultivo, com corte e queima da vegetação nativa, exploração e subsequente abandono (pousio). Em tais sistemas, o papel da regeneração da vegetação nativa nos ciclos de derrubada e queima é fundamental. Por outro lado, na grande maioria das áreas cultivadas, o principal fator limitando a produtividade agrícola, depois da restrição hídrica, é a deficiência de N e P. O alto custo do insumo e as incertezas climáticas, que reduzem as respostas das culturas à sua aplicação, reduzem a viabilidade da aplicação de fertilizantes nitrogenados pelos agricultores. Como consequência, as culturas são dependentes do fornecimento do N do solo, que são pobres em matéria orgânica, e as produtividades são baixas. Diferente do modelo em outros locais, no Submédio São Francisco, a fruticultura irrigada, de alta utilização de insumos, utiliza fertilizantes químicos em quantidades que acarretam grandes impactos ambientais, tanto para sua produção como devido à baixa eficiência, que acarreta perdas significativas das quantidades aplicadas. As pesquisas envolvendo FBN, adubação verde, adubação orgânica e uso de biochar, como condicionador de solos, são conduzidas em vários locais da região semiárida e com várias culturas alimentares (milho, feijão, sorgo, girassol, fruticultura) e forrageiras (palma forrageira, gramíneas, pastagens nativas). São pesquisas que envolvem quantificações de aportes de N (principalmente por meio de técnicas isotópicas) e de biomassa, prospecção de micro-organismos envolvidos nos diferentes processos de ciclagem de nutrientes e de promoção de crescimento de plantas (por meio de isolamento em meios de cultura, análises de metagenômica e testes de eficiência) e estimativas de estoques de nutrientes nos solos. Além da recomendação de novas tecnologias e manejos para a atividade agropecuária na Caatinga, os resultados gerados por essas pesquisas podem ajudar a suprir as grandes lacunas de dados de produtividade de biomassa e estoques e fluxos de nutrientes, necessários para alimentar modelos matemáticos de simulação de processos ecológicos. São resultados que poderão, inclusive, serem extrapolados para outras regiões tropicais do planeta. Finalmente, a rede também contribui para formar recursos humanos com habilitação na pesquisa, uma vez que envolve estudantes de diversos cursos de graduação e de pós-graduação em sua equipe de pesquisadores.