Análise de práticas de manejo sustentável para minimizar as emissões de metano em áreas de cultivo de arroz, utilizando o modelo DSSAT
O cultivo de arroz é uma das principais fontes de emissão de metano (CH₄) na agricultura. Isso ocorre principalmente em áreas alagadas, onde a falta de oxigênio no solo favorece processos microbianos que liberam o gás. Com o avanço das mudanças climáticas e as metas globais de redução de emissões, alternativas para mitigar o impacto ambiental na agricultura tornaram-se uma prioridade.
Diante desse cenário, pesquisadores têm buscado estratégias para reduzir as emissões sem comprometer a produtividade da cultura. Nesse contexto, um estudo inovador conduzido por pesquisadores do CCARBON/USP e outras instituições parceiras investigou diferentes práticas de manejo da água para avaliar seu impacto na sustentabilidade do cultivo de arroz.
Como foi realizado o estudo?
Para avaliar o impacto de diferentes práticas de manejo da água no cultivo de arroz, os pesquisadores utilizaram o modelo DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer). Esse modelo foi calibrado e avaliadado com dados experimentais obtidos em condições subtropicais, permitindo simular o desempenho da cultura em distintos cenários de irrigação.
Eles analisaram o impacto de diferentes práticas de irrigação no cultivo de arroz, comparando alagamento contínuo e irrigação intermitente. Foram realizadas simulações com modelos computacionais baseadas em dados de quatro safras no Rio Grande do Sul. Para melhorar a precisão das previsões, ajustes foram feitos em parâmetros do solo relacionados à produção de metano. A metodologia incluiu medições diárias de emissões, acompanhamento do crescimento das plantas e análises da produtividade do arroz.
Manejo hídrico e impacto ambiental: qual a melhor estratégia?
Os diferentes cenários de irrigação avaliados revelaram estratégias mais eficientes para reduzir as emissões de metano sem comprometer a produtividade do arroz.
A irrigação intermitente demonstrou ser uma alternativa viável, reduzindo as emissões de metano em até 80%, dependendo das condições do solo e da frequência de drenagem. Além disso, essa prática manteve a produtividade dos grãos em níveis semelhantes ao sistema tradicional de inundação contínua.
Já as simulações de longo prazo, com base em 30 anos de dados climáticos históricos, apontaram a irrigação por aspersão como a opção mais eficiente. Quando acionada ao atingir 50% da capacidade de água disponível no solo, essa estratégia apresentou a menor emissão acumulada de metano e uma produtividade mais sustentável. O alto índice de produtividade água-metano (CWMP), superior a 50%, reforça sua eficiência ao equilibrar produção, uso da água e impacto ambiental.
Em contrapartida, a irrigação contínua resultou em maiores emissões acumuladas de metano e maior consumo de água, tornando-se a alternativa menos sustentável entre as avaliadas.
Aprimorando o DSSAT: avanços na simulação de emissões de metano
Para tornar as simulações mais precisas, foram realizados ajustes no código do modelo DSSAT, permitindo a representação mais realista das emissões de metano em condições não alagadas. As modificações incluíram ajustes em parâmetros como a taxa de regeneração do solo após a drenagem e a fração de poros preenchidos por água que ativa a produção de metano. Com essas melhorias, o modelo agora consegue capturar de forma mais fiel a dinâmica das emissões de metano em diferentes cenários de manejo hídrico.
Relevância global: impactos além das fronteiras
Embora realizado em condições subtropicais no sul do Brasil, os resultados deste estudo oferecem insights valiosos para outras regiões com clima e solo semelhantes. A adoção da irrigação por aspersão e do manejo alternado da água demonstra um grande potencial para reduzir as emissões de metano. Essas práticas não comprometem a produtividade, alinhando a produção de arroz às metas globais de sustentabilidade e mitigação das mudanças climáticas.
Referência bibliográfica:
Silva, E.H.F.M.; Hoogenboom, G.; Boote, K.J.; Cuadra, S.V.; Porter, C.H.; Scivittaro, W.B.; Steinmetz, S.; Cerri, C.E.P. Implications of water management on methane emissions and grain yield in paddy rice: A case study under subtropical conditions in Brazil using the CSM-CERES-Rice model, Agricultural Water Management, Volume 307, 2025, 109234, ISSN 0378-3774, https://doi.org/10.1016/j.agwat.2024.109234.
