A rizosfera é o ambiente que contempla as raízes das plantas e o ambiente do solo: ar, água e microrganismos. Nesse ambiente, há uma grande variabilidade genética, com uma enorme quantidade de informações – ou seja, de instruções para a produção de substâncias que interagem entre si e promovem o crescimento das plantas.
Para explicar como funciona essa interação e o que são os microrganismos promotores do crescimento das plantas, o Dr. Admilton Gonçalves de Oliveira Júnior e Geovanni Pinheiro, especialistas no assunto, participaram do Encontro com Gigantes.
O evento online foi promovido pela Verde, empresa que produz o fertilizante K Forte®, nesta quinta, 08 de outubro.
A conversa pode ser vista na íntegra aqui:
Geovanni Pinheiro, engenheiro agrônomo pela Universidade Federal de Goiás, mestrando em Produção Vegetal com ênfase em Fisiologia Vegetal na mesma instituição, destacou que os microrganismos promotores de crescimento são aqueles que precisam estar em contato com as plantas.
Nesse contato, tanto a planta quanto esses seres microscópicos usam o seu pool genético, ou seja, aquelas informações contidas em seu DNA, para produzirem substâncias que interagem entre si, beneficiando ambos, numa relação de simbiose.
O conjunto de microrganismos que tem uma interação com as plantas através das raízes é chamado de microbioma. Geovanni Pinheiro ressalta que nem sempre eles podem ter efeitos positivos, neutros ou negativos nessa interação. O engenheiro agrônomo destacou alguns microrganismos que podem ter efeitos benéficos:
- Bactérias fixadoras de nitrogênio;
- Fungos micorrízicos;
- Rizobactérias promotoras de crescimento das plantas;
- Organismos de controle biológico;
- Fungos micoparasíticos;
- Protozoários;
- Fungos patogênicos;
- Oomicetos;
- Bactérias;
- Nematoides.
A planta e o microbioma
A planta interage com o microbioma, como apresentou Geovanni Pinheiro. Existem microrganismos que causam efeitos benéficos à vida da planta e a planta tem efeito positivo em sua reprodução.
O processo de formação do microbioma é complexo, mas Geovanni explica que, de maneira geral, o ciclo funciona da seguinte maneira:
“A planta exsuda alguns compostos com carbono na rizosfera, e o carbono funciona como centro de energia desses organismos, tanto da planta, quanto dos microrganismos. Esses compostos servem para atrair esses microrganismos até a rizosfera e auxiliam na reprodução dos que já se encontram ali naquele ambiente”.
Um fato interessante é que do mesmo modo que os compostos podem ser atrativos para alguns microrganismos eles também são repelentes e inibidores de desenvolvimento de outros organismos.
Um exemplo é o da Dimboa. Em 1962 foi catalogada uma substância do milho que foi chamada de “substância doce do milho”. Algumas décadas depois, os pesquisadores nomearam essa substância de Dimboa (Dimboa Glicosidase) .
Essa molécula funciona como um antibiótico e fica de forma inativa dentro do tecido do milho e quando ocorre algum ataque, de algum inseto mastigador, ela ativa esse mecanismo de defesa contra os insetos mastigadores.
Acontece que a Dimboa então vai para o sistema radicular do milho e, graças ao seu efeito antibiótico, ela acaba eliminando os microrganismos presentes ali também. Entretanto, uma espécie de bactéria, a Pseudomonas putida não sofre com essa ação da Dimboa, se estabelecendo na rizosfera da planta.
Assim, como parte da evolução do sistema vivo da rizosfera, a planta acaba selecionando para a rizosfera aqueles que são positivos, que passam a ter com ela uma relação de simbiose.
O papel do microbioma na promoção do crescimento das plantas
Mas como o microbioma e os microrganismos presentes nele influenciam no crescimento e desenvolvimento das plantas? Geovanni pinheiro explica que existem diversos mecanismos que fazem com que isso aconteça.
Eles podem ser divididos em mecanismos diretos e mecanismos indiretos. Os mecanismos diretos têm a ver, entre outras coisas, com a fixação e solubilização de nutrientes que são importantes para que as plantas se desenvolvam, como o nitrogênio, o fosfato e o potássio.
Já os indiretos estão relacionados à produção de substâncias que ajudam no combate a patógenos nocivos, de enzimas e outras substâncias que ajudam nos processos biometabólicos das plantas.
- Mecanismo diretos
- Fixação de nitrogênio;
- Solubilização de fosfato;
- Solubilização de K;
- Produção de sideróforos;
- Produção de fitormônios.
- Mecanismos indiretos
- Produção de antibióticos;
- Produção de enzimas hidrolíticas;
- Indução de resistência sistêmica;
- Produção de exopolissacarídeos.
Rizobactérias promotoras do crescimento em plantas
Conforme os dados trazidos por Geovanni Pinheiro, as rizobactérias ocupam de 7% a 15% das superfícies das raízes: “Existem mais de 30 mil espécies de bactérias, mas apenas 8% delas foram identificadas. O que sabemos dessa interação ainda é pouco, perto de tudo o que ainda podemos explorar”.
Ele enfatizou que existem dois tipos de rizobactérias, aquelas que vivem dentro da raíz e aquelas externas que têm vida livre.
Já o Dr. Admilton Gonçalves de Oliveira Júnior, doutor em microbiologia pela Universidade Estadual de Londrina (UEL) e professor adjunto do Departamento de Microbiologia pela mesma instituição, destacou que esses microrganismos podem ser utilizados para o tratamento de sementes, mudas, raízes, frutos, pulverizações e pós colheita:
“Já existem inúmeros produtos biológicos feitos à base de bactérias promotoras do crescimento de plantas, que são comercializados mundo afora. As bactérias atuam na produção de ácidos, fitohormônios, enzimas, mineralização de nutrientes, fixação do nitrogênio, aumento de absorção pelas raízes, entre outros efeitos benéficos”.
O professor citou alguns desses produtos de acordo com suas diferentes funções:
- Biodefensivos
- Nematicidas;
- Fungicidas;
- Bactericidas;
- Inseticidas.
- Inoculantes
- Promotores de crescimento vegetal;
- Solubilizadores de fosfato.
- Bioestimulantes/ Probióticos
- Bioestimulantes para psicultura.
- Biofármacos
- Antimicrobianos.
A ciência do desenvolvimento dos bioprodutos
Mas como funciona o desenvolvimento dos bioprodutos? O Dr. Admilton explicou que não é um processo simples ou barato, já que envolve muitos anos de pesquisa. Isso porque, ao lidar com organismos vivos, é preciso seguir uma série de protocolos, para garantir que os efeitos benéficos sejam alcançados, sem a ocorrência de riscos.
De maneira geral, o professor descreve que o processo tem duas etapas:
- A primeira leva de 2 a 4 anos de pesquisa, com um custo aproximado de R$ 300 milhões. Aqui, inclui os pesquisadores fazerem isolamento bioguiado, a partir de uma técnica in vitro de fácil execução. Isso é importante para identificar os principais atributos dos microrganismos que são candidatos a se tornarem bioprodutos agrícolas. Nessa etapa, os microrganismos pesquisados são divididos em grupos, conforme a sua aplicação;
- Já a segunda etapa tem um período de desenvolvimento de 3 a 8 anos. Aqui, só com aqueles grupos de microrganismos que tiveram os melhores resultados são analisados. Nessa fase de pesquisas, faz-se o sequenciamento genômico, etapa que chamam de “downstream”, para a criação de novos produtos. É aqui que também são realizadas as experimentações em campo, para avaliação de diversos parâmetros de eficiência.
Embora exija um alto grau de investimento, tanto em tempo quanto financeiro, a pesquisa com microrganismos promotores do crescimento de plantas tem um potencial enorme para beneficiar o agronegócio.
Isso porque esses pequenos seres são fundamentais para que as plantas cresçam de maneira mais saudável e produzam mais e com mais qualidade.
Quer saber mais sobre os microrganismos promotores do crescimento de plantas? Confira o vídeo na íntegra!
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Dr. Admilton Gonçalves de Oliveira Júnior – Doutor em Microbiologia pela Universidade Estadual de Londrina (UEL) e professor adjunto do Departamento de Microbiologia pela mesma instituição.
Geovanni Pinheiro – Engenheiro Agrônomo pela Universidade Federal de Goiás, mestrando em Produção Vegetal com ênfase em Fisiologia Vegetal na mesma instituição.
