O Bacillus aryabhattai é um microrganismo que tem chamado a atenção de pesquisadores agrícolas em razão da ampla gama de benefícios que ele pode trazer para a atividade agrícola. Conheça os benefícios do uso Bacillus aryabhattai na agricultura!
1. Promoção de crescimento de plantas
O Bacillus aryabhattai encontra-se dentro do grupo de microrganismos conhecidos como rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (RPCP, ou, na sigla em inglês, PGPR). Entre os mecanismos utilizados pelo Bacillus aryabhattai para promover o crescimento de plantas estão:
– A produção de ácidos orgânicos
No estudo Growth promotion ability of phosphate-solubilizing bacteria from the soybeanrhizosphere under maize–soybeanintercropping systems, Chun Song e outros pesquisadores identificaram que o Bacillus aryabhattai produz uma grande quantidade de diversos ácidos orgânicos que auxiliam na produção do crescimento das plantas, a exemplo do ácido oxálico, do ácido malônico, do ácido cítrico e do ácido succínico.
– Impacto na expressão de genes relacionados ao crescimento de plantas
Já no artigo Plant Growth-Promoting Endophytic BacillusAryabhattai Triggers Novel Genes to Induce Plant Growth, Hongli Xu e outros pesquisadores avaliaram que a interação entre o Bacillus aryabhattai e as plantas foi capaz de induzir a expressão de genes que estão relacionados ao crescimento das plantas.
– Produção e modulação de fitormônios
Por fim, a pesquisa Bacillus aryabhattai SRB02 tolerates oxidative and nitrosative stress and promotes the growth of soybean by modulating the production of phytohormones, realizada por Yeon-Gyeong Park e seus colegas, verificou a presença de fitorrmônios que influenciam o crescimento das plantas.
Essas substâncias foram o ácido abscísico (ABA), o ácido indolacético (IAA), as citocininas, as giberelinas, as auxinas e o etileno.
2. Resistência a estresses bióticos
Os estresses bióticos são aquelas condições que afetam o funcionamento adequado da fisiologia e do metabolismo vegetal que são causadas por agentes biológicos, como doenças e pragas.
Diversos estudos mostram que o Bacillus aryabhattai ajuda na resistência a esses estresses bióticos, tais como:
– Controle de nematoides
Pesquisas têm demonstrado o efeito nematicida do Bacillus aryabhattai contra diferentes espécies de nematoides em várias culturas.
É o caso do trabalho On the potential of Bacillus aryabhattai KMT-4 against Meloidogyne javanica, realizado por Sonam Antil e outros pesquisadores, que verificou a eficácia do Bacillus aryabhattai contra o Meloidogyne javanica no tomate.
Já no trabalho Potencial de Bacillus aryabhattai para o controle de Meloidogyne incognita na cultura do milho, Ornelle C. N. Ndoung e Maria A. dos Santos detectaram o potencial do Bacillus aryabhattai na supressão de nematoides da espécie Meloydogyne inconita na cultura do milho.
Para a cultura da soja, por exemplo, o Bacillus aryabhattai também identificado como um agente de controle biológico efetivo do Heterodera glycines. É o que observaram Jing Zhao e outros estudiosos, no artigo Evaluation of Bacillus aryabhattai Sneb 517 for control of Heterodera glycines in soybean.
– Controle de doenças fúngicas
Além dos nematoides, o Bacillus aryabhattai também tem demonstrado capacidade de produzir compostos que auxiliam na inibição do desenvolvimento de diversos fungos fitopatogênicos.
É o que evidenciam estudos como o trabalho Enhanced Tolerance of Chinese Cabbage Seedlings Mediated by Bacillus aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 against High Temperature Stress and Fungal Infections, realizado por Young Hee Lee e outros pesquisadores.
Resultado semelhante foi alcançado na pesquisa Evaluation potential of PGPR to protect tomato against Fusarium wilt and promote plant growth, realizada por Rizwana begum Syed Nab e seus colegas.
– Agente de biocontrole de pragas
Até o momento não há muitas pesquisas que relatam os efeitos de Bacillus aryabhattai contra insetos praga.
No entanto, o Bacillus aryabhattai mostrou-se eficiente no controle tanto de larvas quanto de adultos de Cassida vittata, um inseto-praga pertencente à ordem Coleoptera.
É o que mostra estudo New record of entomophatoghenic bacteria, Bacillus aryabhattai Strain B8W 22, isolated from Cassida vittata vill. and its pathogenicity against this insect in egyptian sugar beet fields, conduzido por Kamal G.I. Bazazo e outros pesquisadores.
Todavia, essa praga é de pouca relevância no Brasil e são necessários mais estudos nessa área.
3. Resistência a estresses abióticos
Os estresses abióticos são aqueles que afetam as plantas, mas não estão relacionados a causas biológicas. Nesse âmbito o Bacillus aryabhattai também tem uma atuação que melhora a resistência das plantas quando submetidas a essas condições. São benefícios como:
– O aumento da tolerância à seca
O benefício mais conhecido e bem estudado do Bacillus aryabhattai está relacionado à maior resistência a seca conferida por essa rizobactéria.
O Bacillus aryabhattai produz compostos chamados de exopolissacarídeos que auxiliam na sua sobrevivência em ambientes secos. Quando esses compostos se associam às plantas, eles formam uma espécie de biofilme nas raízes vegetais, diminuindo a desidratação em períodos de seca.
São diversos estudos que mostram essa ação do Bacillus aryabhattai. Entre eles, podemos citar:
- Screening of Brazilian cacti rhizobacteria for plant growth promotion underdrought, realizado por Vanessa Nessner Kavamura e outros pesquisadores;
- Draft Genome Sequence of Plant Growth-Promoting Drought-Tolerant Bacillus sp. Strain CMAA 1363 Isolatedfrom the Brazilian Caatinga Biome, de autoria de Vanessa Nessner Kavamura e outros pesquisadores;
- Resistance to water deficit during the formation of sugarcane seedlings mediated by interaction with Bacillus sp, conduzido por Michelli de Souza dos Santos e outros pesquisadores;
- Effect of Bacillus aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 on Growth Promotion and Alleviation of Heat and Drought Stresses in Chinese Cabbage, realizado por Jeong Shin e outos pesquisadores.
– O aumento da tolerância à salinidade
Estudos demonstram que plantas inoculadas com Bacillus aryabhattai acumularam valores significativamente maiores de prolina, ácido abscísico e tiveram mais atividade de enzimas antioxidantes.
Essas substâncias conferiram às plantas maior resistência ao estresse salino e proporcionaram melhor crescimento e produção de clorofila de plantas inoculadas em relação à testemunha.
Entre os trabalhos que mostram esse benefício, está o artigo Induced Tolerance to Salinity Stress by Halotolerant Bacteria Bacillusaryabhattai H19-1 and B. mesonae H20-5 in Tomato Plants, escrito por Sung-Je Yoo e outros pesquisadores.
4. Biorremediação
A biorremediação é o uso de processos biológicos para degradar, ou seja, eliminar ou remover, substâncias contaminantes de recursos ambientais, como a água ou o solo. Entre as vantagens do uso do Bacillus aryabhattai na agricultura, está justamente a sua atuação nesse processo. Tal ação pode acontecer de maneiras distintas, como por exemplo:
– Biorremediação de herbicidas
Pesquisas têm demonstrado que o Bacillus aryabhattai é capaz de produzir enzimas que atuam na degradação de herbicidas como o glifosato, como descrevem Nagwa I. Elarab, no artigo Bacillus aryabhattai FACU: A promising bacterial strain capableof manipulate the glyphosate herbicide residues.
Já Phatcharida Inthama e seus colegas pesquisadores escrevem, no artigo Plant Growth and Drought Tolerance-Promoting Bacterium for Bioremediation of Paraquat Pesticide Residues in Agriculture Soils, sobre a ação do Bacillus aryabhattai na degradação do Paraquat.
– Redução da fitotoxidade de arsênico
O arsênico é uma substância cancerígena que pode ser encontrada no solo. As formas mais biodisponíveis do arsênio correspondem ao As (V) e As (III), sendo esse último considerado mais móvel e mais tóxico aos seres vivos.
A rizobactéria Bacillus aryabhattai produz a enzima arsenato redutase, que leva a conversão do As (V) a As (III), se mantendo viável e metabolicamente ativa durante o processo.
Essa ação é descrita por Pallab Kumar Ghosh e outros pesquisadores, no artigo The role of arsenic resistant Bacillus aryabhattai MCC3374 in promotion of rice seedlings growth and alleviation of arsenic phytotoxicity.
5. Disponibilização de nutrientes
Outra ação benéfica do Bacillus aryabhattai na agricultura é através da disponibilização de macro e micronutrientes para as plantas. Ele contribui para:
– O aumento da disponibilidade de fósforo
Pesquisas relatam que a inoculação de Bacillus aryabhattai promoveu o aumento de absorção de fósforo por plantas de milho.
É o caso do artigo Potential of phosphate solubilizing bacillusstrains for improving growth and nutrient uptake in mungbean and maize crops, escrito por Maqshoof Ahmad e seus colegas.
– Mobilização e biofortificação de zinco
O estudo Inoculation of zinc solubilizing Bacillus aryabhattai strains for improved growth, mobilization and biofortification of zinc in soybean and wheat cultivated in Vertisols of central India, escrito por Aketi Ramesh e outros pesquisadores mostrou resultados positivos do Bacillus aryabhattai na disponibilização desse micronutriente para as plantas.
Nesse estudo, tanto na rizosfera da soja quanto na do trigo, contatou-se que a inoculação do Bacillus aryabhattai resultou no aumento do zinco trocável do solo de até 36.4%.
Além disso, houve a redução de até 16% do zinco complexado com a matéria orgânica e um aumento significativo de zinco na parte aérea das plantas. Isso ocorre devido à capacidade dessa rizobactéria em produzir ácidos orgânicos que, por sua vez, conseguem desestabilizar os compostos e liberar o zinco.
– Aumento na absorção de ferro
Outro micronutriente que tem a sua absorção melhorada com o uso do Bacillus aryabhattai é o ferro. É o que escrevem Shahnaz Sultana e Muhammad Manjurul Karim no artigo Screening of siderophore-producing salt-tolerant rhizobacteria suitable for supporting plant growth in saline soils with iron limitation.
Os pesquisadores explicam que o Bacillus aryabhattai possui a capacidade de produzir sideróforos, moléculas quelantes de íons férricos (Fe3+) capazes de formar complexos estáveis com o ferro (Fe3+) e reduzi-lo ao íon ferroso (Fe2+), uma forma biodisponível de ferro para as plantas. Assim a absorção de ferro pelas plantas é aumentada.
– Aumento na disponibilização de potássio
O Bacillus aryabhattai também promove um aumento na disponibilização do potássio, macronutriente primário altamente requerido pelas plantas.
Estudos identificaram que essa ação está ligada a genes do Bacillus aryabhattai relacionados com a produção de ácidos orgânicos que auxiliam na maior disponibilização de potássio no solo.
É o caso, por exemplo, do trabalho Whole-Genome Sequencing and Potassium-Solubilizing Mechanism of Bacillus aryabhattai SK1-7, conduzido por Yifan Chen e outros pesquisadores.
O Bacillus aryabhattai traz diversos benefícios para a agricultura
Através desses benefícios, o uso do Bacillus ayabhattai na agricultura se mostra muito vantajoso e contribui para o sucesso da atividade agrícola!
