Arroz no Efeito Estufa

Em termos globais, no ano 2000, foram ocupados 148 milhões de hectares com o cultivo de arroz, atingindo uma produção de 597 milhões de toneladas (FAO, 2001). Segundo a FAO, com base na tendência de um rápido crescimento da população, nos próximos vinte anos haverá necessidade de aumentar substancialmente a produção mundial de arroz, o que pode corresponder a um acréscimo de demanda da ordem de 300 milhões de toneladas do cereal. Porém, a perspectiva é de que o aumento da produção mundial de arroz venha a ocorrer sem grande expansão da área atualmente cultivada, principalmente do sistema de cultivo de arroz irrigado por inundação. Há muita restrição à expansão da área deste sistema de produção orizícola, geralmente fundamentada em impactos ambientais negativos que possam advir de alterações no ecossistema, a exemplo, pela intensificação da emissão de gás metano, um dos geradores do efeito estufa.

O metano (CH4) é um gás que contribui para o efeito estufa, tendo um potencial de aquecimento global 20 vezes maior do que o dióxido de carbono (CO2). A concentração atmosférica de metano aumenta a uma taxa de 0,6% ao ano. Este aumento pode ser estabilizado à medida que esforços de mitigação sejam implementados.

Estimativas globais indicam que uma média de 60 Tg (Tg = 1012 gramas) de metano sejam emitidas anualmente pelos campos de arroz inundados. Mais de 90% dessa emissão é atribuída aos países asiáticos. No Brasil, estimativas preliminares realizadas pela Embrapa (1998) indicam uma emissão média anual de 0,27 Tg de metano proveniente de áreas de arroz inundado, no período de 1986 a 1996. Somente no Estado do Rio Grande do Sul, principal produtor de arroz irrigado do país, as emissões de metano foram estimadas em 0,19 Tg, em 1994, de um total emitido no país de 0,28 Tg. Diante desta realidade, a EMBRAPA, através das Unidades Clima Temperado (Pelotas) e Meio Ambiente (Jaguariúna), está desenvolvendo uma pesquisa com o objetivo de quantificar in situ a emissão de CH4 em áreas de cultivo de arroz irrigado, nas regiões da Fronteira Oeste, Depressão Central e Litoral Sul do RS. Este projeto recebeu aprovação do Programa Avança Brasil do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), com suporte financeiro para o período de 2001-2003. Esta atividade está sendo desenvolvida também pela Embrapa Meio Ambiente na Estação Experimental do IAC, em Pindamonhangaba, SP.

O metano é um gás inodoro produzido em solos inundados, por meio da decomposição anaeróbia (na ausência de oxigênio) de resíduos orgânicos, pelas bactérias metanogênicas estritamente anaeróbias. A drenagem dos solos diminui a emissão de CH4 para a atmosfera devido ao fato de a aeração do solo inibir sua produção por essas bactérias. Concomitantemente, ocorre a diminuição da concentração de CH4 no solo devido à oxidação aeróbia por bactérias metanotróficas.

A microflora envolvida no processo de emissão de metano é pouco conhecida, sendo que somente três gêneros de bactérias metanogênicas (Methanobacterium, Methanospirillum, Methanobrevibacter) e dois gêneros de metanotróficas (Methanospirillum, Methanocorpusculum) foram isolados em solos de arro.

Existem três processos de emissão de CH4 para a atmosfera: (a) a perda em forma de bolhas de ar, é um mecanismo que ocorre durante o estágio inicial de crescimento da planta e durante operações de eliminação de invasoras; (b) a perda por difusão, através da superfície do solo e da água, é um processo que ocorre lentamente; e (c) o transporte através do aerênquima (tecido vascular) da planta de arroz e a liberação para a atmosfera através dos brotos, os quais não estão sujeitos ao controle estomacal, sendo este o mecanismo mais importante de emissão (Cicerone et al., 1983).

A quantidade de metano emitido de arrozais inundados para a atmosfera resulta, em linhas gerais, do balanço de dois processos opostos: (a) produção de metano por bactérias metanogênicas, que são estritamente anaeróbias, e (b) oxidação de metano no solo, conduzida pelas bactérias metanotróficas, nas zonas oxigenadas do ecossistema (interface água-solo e rizosfera do arroz). As bactérias metanotróficas utilizam o metano como substrato, sendo ativas em interfaces óxico-anóxicas, onde os gradientes de concentração de metano e oxigênio se sobrepõem (AULAKH et al., 2001).

A produção de metano ocorre somente em condições altamente reduzidas (potencial redox de -200 mv). Alagamentos intermitentes ou drenagens diminuem as emissões de CH4, que também são altamente dependentes da quantidade de carbono orgânico disponível, proveniente da palha de arroz adicionada ao solo, ou de adubos verdes.

O fluxo de metano através da planta de arroz depende de vários fatores, como: (a) a concentração de CH4 na solução do solo; (b) o estágio de crescimento da planta; (c) a altura e arquitetura da planta; e (d) a cultivar. Sabe-se que a drenagem periódica do solo, para aeração das raízes, reduz drasticamente a emissão de metano. Esta prática agrícola é de fácil aplicação e poderia ajudar o controle das emissões de metano irrigado (Wassmann & Aulakh, 2000). Outra estratégia de redução de metano em campos de arroz inundados é a compostagem de materiais orgânicos antes de sua incorporação ao solo.

Os trabalhos para reduzir a emissão de metano devem ser elaborados a partir de uma ampla discussão, com a participação de pesquisadores, extensionistas rurais, produtores e consumidores, visando integrar todos os componentes da cadeia produtiva do arroz e, assim, atender às demandas da sociedade.

Embrapa Clima Temperado

Embrapa Meio Ambiente