Nanotecnologia abre caminho para arroz mais resistente à seca

O avanço das mudanças climáticas e a pressão crescente sobre os recursos hídricos colocam o arroz entre as culturas agrícolas mais vulneráveis à escassez de água. Segundo dados apresentados no Congresso Brasileiro de Arroz Irrigado, realizado em agosto de 2025 em Pelotas (RS), perdas de produtividade podem chegar a 70% quando períodos de estiagem coincidem com fases críticas do desenvolvimento da planta. E as projeções indicam que o cenário pode se agravar: até 2050, a falta de água pode ficar entre 40% e 60% do que é necessário para o cultivo de arroz de terras altas em Estados como Goiás, Rondônia, Mato Grosso e Tocantins.

Diante desse desafio, pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para Agricultura Sustentável (INCT NanoAgro), sediado na Unesp em Sorocaba (SP), desenvolvem estudos que visam aumentar a resistência das plantas ao estresse hídrico. O trabalho é coordenado pelo professor Halley Caixeta de Oliveira e integra um conjunto de pesquisas voltadas a reduzir a dependência do produtor rural de regimes de chuva. 

Uma das abordagens mais promissoras está no uso do óxido nítrico (NO), uma molécula conhecida por ativar mecanismos de defesa das plantas em diferentes tipos de estresse, como falta de água, altas temperaturas e até ataques de pragas e doenças. Apesar de seu potencial, o uso do NO na agricultura sempre enfrentou limitações práticas, já que se trata de um gás altamente instável, de difícil controle em condições reais de campo.

A solução encontrada pelo grupo foi recorrer à nanotecnologia. No projeto desenvolvido pela estudante Mariana Silva, de Iniciação Científica Júnior, com coorientação da professora Eduarda Rodrigues, o óxido nítrico é aplicado por meio da técnica de seed priming — tratamento pré-germinativo das sementes —, utilizando nanopartículas poliméricas capazes de encapsular os doadores de NO. Esse processo protege a molécula e permite sua liberação gradual durante a germinação, aumentando sua eficiência fisiológica.

“O óxido nítrico desempenha um papel fundamental na resistência das plantas ao estresse, mas sua aplicação direta é inviável. A nanotecnologia nos permite controlar essa liberação e tornar a estratégia aplicável em condições agrícolas”, explica Halley Caixeta.

Vigor

Os resultados iniciais são expressivos. Em testes sob déficit hídrico, sementes de arroz tratadas com o nanomaterial apresentaram aumento de cerca de 42% na massa das raízes e aproximadamente 46% na massa da parte aérea das plântulas, na comparação com o grupo de controle. O maior vigor inicial indica melhor capacidade de absorção de água e nutrientes, fator decisivo para a sobrevivência da planta em ambientes com pouca disponibilidade hídrica.

Embora os experimentos com arroz ainda estejam em fase inicial e concentrados em ambiente controlado, estudos semelhantes realizados com outras culturas apontam efeitos de longo prazo. Em espécies como trigo, soja e milho, o seed priming com nanopartículas doadoras de óxido nítrico já foi validado em casa de vegetação e em campo, com registro de ganhos consistentes de produtividade, mesmo sob condições de estresse hídrico.

De acordo com os pesquisadores, o tratamento funciona como um “sinal” para o embrião da semente, indicando um ambiente potencialmente adverso. Essa sinalização ativa, de forma precoce, mecanismos de defesa que tendem a permanecer ao longo do ciclo da planta, resultando em maior tolerância a estresses climáticos futuros.

Outro diferencial da tecnologia está no aspecto ambiental. As nanopartículas são formuladas com polímeros biodegradáveis e biocompatíveis, como a quitosana, obtida a partir de resíduos da indústria pesqueira. Além disso, por ser aplicada diretamente na semente, a técnica não gera resíduos no ambiente nem exige pulverizações no solo ou nas plantas.

O reconhecimento do trabalho já começou a aparecer. A pesquisa recebeu medalha de bronze na Feira de Inovação, Tecnologia e Ciências (FITEC), realizada em novembro no Paraná. 

Perspectivas

As próximas etapas envolvem o escalonamento da produção e a validação em ambientes mais próximos da realidade agrícola, como casas de vegetação e áreas de cultivo comercial. Paralelamente, a equipe busca parcerias com empresas e com o setor de sementes para viabilizar a transformação da tecnologia em um produto acessível ao produtor rural.

Para Halley Caixeta, pesquisas como essa serão decisivas para a segurança alimentar nas próximas décadas. “As respostas das plantas a diferentes estresses convergem. Ao fortalecer esses mecanismos, não estamos lidando apenas com a seca, mas também com ondas de calor e outras condições extremas. É uma estratégia promissora para tornar a agricultura mais resiliente frente às mudanças climáticas”, conclui.