A partir da década de 70, os microrganismos do gênero Azospirillum passaram a ganhar um grande destaque no cenário mundial. Atenção que teve sua origem na descoberta de um dos seus benefícios para as culturas agrícolas: a capacidade de fixação biológica do nitrogênio. Conheça a bactéria Azospirillum brasilense e seus benefícios na agricultura!
O que é o Azospirillum e qual sua importância para agricultura?
O termo Azospirillum se refere a um gênero de rizobactérias endofíticas gram-negativas, que foi proposto na década de 70 para a reclassificação da espécie Spirillum lipoferum e para a descrição de duas novas espécies: Azospirillum lipoferum e Azospirillum brasilense.
Atualmente, mais de 10 espécies do gênero já são descritas. E elas podem ser encontradas colonizando todas as partes da planta, mas, em especial, as raízes de uma ampla variedade de espécies gramíneas, como a cana-açúcar, milho, arroz e o trigo.
Microscopia eletrônica das raízes de milho inoculadas (direita) e não inoculadas (esquerda) com a rizobactéria Azospirillum brasilense. (Fonte: SANTOS et al., 2014)
O prefixo “azo” que consta no nome do gênero é uma alusão à nomenclatura atribuída ao nutriente nitrogênio pelo químico francês Antoine-Laurent de Lavoisier, considerado o pai da química.
A relação entre o nitrogênio e as bactérias do gênero Azospirillum foi descoberta pela Dra. Johanna Döbereiner, pesquisadora da Embrapa. Ela constatou um dos principais benefícios explorados na agricultura: a capacidade de fixação biológica do nitrogênio.
No Brasil, um dos microrganismos mais estudados é o Azospirillum brasilense, que já vem comprovando na agricultura os seguintes benefícios:
1. Reduzir os custos com a adubação nitrogenada
A Embrapa Soja estima que o uso dos inoculantes contendo as estirpes selecionadas do microrganismo Azospirillum brasilense pode gerar uma economia de cerca de US$ 2 bilhões por ano.
Essa economia advém da capacidade dessa espécie em fixar nitrogênio atmosférico no solo. Ou seja, através do processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) os microrganismos do gênero Azospirillum conseguem converter o nitrogênio (N2) presente na atmosfera em formas que podem ser assimiláveis pelas plantas (NH3).
Tal propriedade fez com que fosse atribuída a algumas espécies do gênero a classificação de bactérias diazotróficas endofíticas, por atuarem no desenvolvimento das plantas principalmente por meio do processo de FBN.
Estudos indicam que, quando o Azospirillum brasilense é inoculado em associação à adubação nitrogenada, ele é capaz de promover o crescimento de diferentes culturas agrícolas.
No artigo Nitrogênio e Azospirillum brasilense no desenvolvimento inicial da cana-de-açúcar, Michaela Carolina Gonçalves e outros pesquisadores observaram que a inoculação de uma cepa dessa espécie, associada à adubação nitrogenada, promoveu incremento na cultura da cana-de-açúcar de:
- 56% na massa da matéria seca das raízes;
- 127% do número de perfilhos por planta;
- 94% na produção de matéria seca total;
- 132% na massa seca da parte aérea;
- 10% na altura das plantas;
- 19% no número de folhas.
Os pesquisadores explicam que parte desses resultados pode ser associado à melhor disponibilidade de nitrogênio no solo proporcionado pela inoculação das plantas com o Azospirillum brasilense.
A maior taxa de emissão de folhas e de perfilhos da cana-de-açúcar é um reflexo direto da maior atividade do meristema apical das plantas, visto que existe uma melhor disponibilidade de nitrogênio no solo.
Com isso, as plantas passam a ter um uso mais eficiente da radiação do solar, refletindo na maior taxa de crescimento e maior produção de matéria seca das plantas.
Mas, também existe outro fator que contribui para esses resultados: a síntese de compostos que atuam na promoção de crescimento de plantas.
2. Promover o crescimento das plantas
Outro mecanismo que permite que o Azospirillum brasilense auxilie no crescimento e desenvolvimento das plantas é a produção de compostos que ajudam nos processos biometabólicos das plantas, como os hormônios vegetais.
No estudo Plant growth substances produced by Azospirillum brasilense and their eff ect on the growth of pearl millet (Pennisetum americanum L.), T. M. Tien e outros pesquisadores observaram que o estímulo criado pelo A. brasilense para o crescimento das raízes das plantas se deu a partir da liberação do ácido indol-acético (AIA), giberilinas e citocininas.
O estímulo do crescimento e densidade radicular, por sua vez, aumentam a superfície de contato das raízes como o solo, potencializando o aproveitamento de água e nutrientes pelas culturas agrícolas.
Além disso, com um sistema radicular mais desenvolvido as plantas passam a apresentar um maior vigor e uma maior tolerância a estresses, como salinidade e seca. É o que relatam Geomar Mateus Corassa e outros pesquisadores, no artigo Inoculação com Azospirillum brasilense associada à adubação nitrogenada em trigo na região norte do Rio Grande do Sul.
A salinidade pode ter um impacto severo no crescimento das plantas e produtividade das lavouras.
3. Reduzir a incidência de pragas
Outro composto produzido pelo Azospirillum brasilense que tem atraído a atenção de muitos pesquisadores e agricultores é o β-cariofileno, o qual é capaz de melhorar a resistência das plantas ao ataque de pragas.
No estudo A Novel Interaction between Plant-Beneficial Rhizobacteria and Roots:Colonization Induces Corn Resistance against the Root Herbivore Diabrotica speciosa, Franciele Santos e outros pesquisadores observaram uma menor preferência da larva-alfinete (Diabrotica speciosa) pelas plantas inoculadas com A. brasilenses.
Dentre as diferentes evidências científicas levantadas pelos pesquisadores, eles constataram que essa menor preferência das larvas estava relacionada à maior produção do composto volátil β-cariofileno nas raízes das plantas inoculadas.
Entretanto, essa produção de compostos repelentes para o controle de pragas não fica restrita ao gênero Azospirillum. Outros microrganismos dos gêneros Bacillus, Metharrizum e Beauveria, também vem sendo usados com sucesso no controle de pragas no Brasil, inclusive daquelas que atacam a parte aérea das plantas.
Nesse caso, a Doutora em Entomologia Rafaela Santos, em sua participação no evento Encontro com Gigantes, explica que as plantas funcionam como uma importante mediadora desse processo:
“As plantas funcionam como mediadoras de interações entre os microrganismos do solo que vivem nas raízes e os insetos que vivem na parte aérea. Os microrganismos por sua vez modificam diversos aspectos das plantas, como a produção de compostos voláteis, vias de defesa e até mesmo absorção de nutrientes, que favorecem o controle das pragas.”
Por isso, cada vez mais o uso de microrganismos no manejo integrado de pragas (MIP) está se tornando essencial em sistemas de produção de alta performance.
Como usar Azospirillum brasilense na agricultura?
Até o momento, grande parte das pesquisas científicas conduzidas relatam em suas metodologias de estudo o uso do Azospirillum brasilense inoculado em sementes ou até mesmo diretamente no solo.
Contudo, a principal boa prática a ser seguida pelo agricultor para usar essa rizobactéria é o manejo adequado da qualidade do solo.
Ambientes muito salinos ou com elevados níveis de cloro apresentarão um efeito biocida, reduzindo a eficiência dos bioprodutos aplicados na lavoura.
Por isso, a escolha de insumos compatíveis com o uso de inoculantes pode fazer a diferença para aproveitar todos os benefícios promovidos pelo Azospirillum brasilense!
