Variedade de arroz de alto rendimento emite até menos 70% de metano

O cultivo do arroz é responsável por cerca de 12% das emissões globais de metano, e prevê-se que estas emissões aumentem com o aquecimento global e com o crescimento da população humana. Agora, investigadores identificaram os compostos químicos libertados pelas raízes do arroz que determinam a quantidade de metano que as plantas emitem. Na revista Cell Press Molecular Plant, referem que esta informação lhes permitiu criar uma nova estirpe de arroz que emite até 70% menos metano.

“Este estudo mostra que se pode ter baixo teor de metano e ainda assim ter um arroz com alto rendimento”, diz a autora sénior Anna Schnürer, uma microbiologista da Universidade Sueca de Ciências Agrícolas. “E é possível fazê-lo utilizando métodos de melhoramento tradicionais, sem OGM, se soubermos o que procuramos”, acrescenta.

O metano emitido pelos arrozais é produzido por micróbios que decompõem os compostos orgânicos libertados pelas raízes das plantas de arroz. O arroz e outras plantas libertam estes compostos, conhecidos como “exsudados radiculares”, para alimentar os micróbios do solo, que por sua vez ajudam o crescimento das plantas ao libertarem nutrientes que estas podem absorver.

Embora se saiba há muito tempo que os micróbios do solo e os exsudados radiculares estão envolvidos nas emissões de metano, não se sabia ao certo quais os compostos químicos responsáveis pelos exsudados radiculares.

Para identificar os compostos dos exsudados radiculares que são convertidos em metano, os investigadores compararam os exsudados radiculares de duas variedades diferentes de arroz -SUSIBA2, uma variedade de OGM com baixas emissões de metano, e “Nipponbare”.

Verificaram que as raízes da SUSIBA2 produziam significativamente menos fumarato e observaram uma correlação entre a quantidade de fumarato segregado e a abundância de arqueias libertadoras de metano no solo circundante.

Para confirmar o papel do fumarato, os investigadores adicionaram fumarato ao solo de plantas de arroz cultivadas em contentores, o que resultou num aumento das emissões de metano. Demonstraram também que a aplicação de oxantel, um produto químico que inibe a decomposição enzimática do fumarato, reduzia efetivamente as emissões de metano.

No entanto, como as plantas SUSIBA2 continuavam a produzir menos metano do que as plantas “Nipponbare”, os investigadores perceberam que o fumarato não é a única peça do puzzle.

“Era quase como ter um enigma”, diz Schnürer. “Reparámos que o próprio solo continha algo que reduzia as emissões de metano, por isso começámos a pensar que deve haver algum tipo de inibidor que também está a causar a diferença entre as variedades”, explica.

Quando voltaram a analisar os exsudados das raízes, a equipa reparou que as plantas SUSIBA2 também libertam muito mais etanol. A adição de etanol ao solo em redor das plantas de arroz reduziu as emissões de metano.

Depois, a equipa investigou se poderia utilizar os métodos tradicionais de melhoramento para produzir arroz com baixo teor de metano e alto rendimento. Para isso, cruzaram uma variedade de arroz de alto rendimento ou “elite” com uma variedade previamente identificada de baixa emissão de metano cujo exsudado radicular era baixo em fumarato e alto em etanol.

As plantas de arroz deste cruzamento libertaram consistentemente exsudados de raiz com perfis de baixo teor de fumarato e alto teor de etanol (LFHE). Quando os investigadores cultivaram estas variedades de arroz LFHE em vários locais de campo em toda a China, mostraram que o arroz LFHE produzia 70% menos metano, em média, em comparação com a variedade de elite a partir da qual foi criado. As culturas LFHE também produziram rendimentos relativamente elevados – 8,96 toneladas/hectare em média, em comparação com a média global de 2024 de 4,71 toneladas/hectare.

Os investigadores também investigaram se o etanol e o oxantel poderiam ser utilizados para reduzir as emissões de metano em grande escala. Com base num ensaio de campo de dois anos em dois locais diferentes na China, este tratamento resultou numa redução de aproximadamente 60% das emissões de metano sem afetar o rendimento das culturas.

Agora, os investigadores estão a trabalhar para registar o arroz LFHE como uma variedade junto do governo chinês e outros, o que significa que poderá ser comercializado aos agricultores no futuro. Também estão a trabalhar com empresas de fertilizantes para investigar se o oxantel pode ser adicionado aos fertilizantes comerciais.

“Para que estas coisas aconteçam, precisamos também de algum encorajamento por parte dos governos para motivar e apoiar os agricultores a utilizar estas variedades com baixo teor de metano”, diz Schnürer. “Uma coisa é criar variedades de arroz ecológicas, mas depois é fundamental colocá-las no mercado e fazer com que os agricultores as aceitem.”