O solo é considerado o ecossistema mais biodiverso do planeta, em razão da grande quantidade e diversidade de microrganismos. Estima-se que, em apenas 1 colher de chá de solo, possam existir mais de 50 bilhões de microrganismos. Esses seres podem favorecer, entre outras coisas, a resistência, produtividade e qualidade das culturas agrícolas. Conheça a seguir 7 benefícios dos microrganismos no solo!
Qual é a importância dos microrganismos?
Os microrganismos do solo são uma parte indispensável dos agroecossistemas, sendo responsáveis por desempenhar diversas funções importantes que vão desde participação na ciclagem de nutrientes à promoção do crescimento das plantas.
Benefícios da associação com os microrganismos do solo para as plantas.
Avalia-se que 97% de todos os microrganismos conhecidos sejam benéficos a outros organismos, como as plantas, formando um verdadeiro exército do bem que auxilia o agricultor no manejo das lavouras.
Dentre os principais grupos de microrganismos do solo, algumas espécies têm se destacado frente ao potencial dos seus benefícios no meio agrícola, como:
- Bradyrhizobium japonicum;
- Bacillus amyloliquefaciens;
- Trichoderma harzianum;
- Metarhizium anisopliae;
- Azospirillum brasilense;
- Paenibacillus ;
- Bacillus megaterium;
- Bacillus aryabhattai;
- Beauveria bassiana;
- Bacillus subtilis;
Mas, quais são os seus principais benefícios?
1. Melhoria da disponibilidade de nutrientes no solo
Provavelmente, um dos benefícios mais conhecidos dos microrganismos é a sua capacidade de melhorar a disponibilidade de nutrientes no solo, através da:
- Decomposição e mineralização da matéria orgânica;
- Fixação biológica de nitrogênio.
Para culturas como a soja, já se é comprovado o aumento da nodulação e da produtividade em grãos quando é realizada a co-inoculaçãode rizóbios, microrganismos presentes no solo que tem a capacidade de converter o nitrogênio atmosférico em formas absorvidas pela planta, com outras rizobactérias promotoras de crescimento de plantas
É o que observou Fábio Fernando de Araújo e Mariangela Hungria, no estudo Nodulação e rendimento de soja co-infectada com Bacillus subtilis e Bradyrhizobium japonicum / Bradyrhizobium elkanii.
Os microrganismos do solo contribuem para a melhor disponibilidade de nutrientes no solo por meio de um processo chamado ciclagem.
Contudo, os mecanismos de ação dos microrganismos para melhoria da disponibilidade de nutrientes no solo vão muito além disso. Diversos estudos vêm identificando uma grande variedade de microrganismos com a capacidade de liberar os nutrientes contidos nos minerais do solo.
Capacidade esta que está associada à produção de ácidos orgânicos, que acidificam o meio e podem desestabilizar os minerais presentes.
No artigo Root hairs and phosphorus acquisition of wheat and barley cultivars, Tara Singh Gahoonia e outros pesquisadores atribuem, por exemplo, a biossolubilização dos minerais potássicos à ação combinada das raízes das plantas e da microbiota do solo.
Enquanto as raízes promovem a maior fragmentação dos minerais do solo para atuação dos microrganismos, eles, por sua vez, produzem fito-hormônios que estimulam o desenvolvimento das raízes e ajudam a melhorar a absorção de água e mobilização dos nutrientes dos minerais.
Benefícios que permitem a redução do uso intensivo de fertilizantes na agricultura e que favorecem a eficiência, principalmente, das fontes de nutrientes de liberação progressiva de origem mineral.
2. Promoção do crescimento vegetal
Azospirillum, Rhizobium, Bacillus e Paenibacillus são alguns dos principais gêneros de microrganismos que são reconhecidos pela sua capacidade de promover o crescimento de plantas. Mas, o que isso quer dizer?
Isso significa que as espécies desses gêneros são capazes de favorecer o crescimento e desenvolvimento das plantas, através de mecanismos de ação diretos e indiretos.
Enquanto os mecanismos diretos estão relacionados, por exemplo, com a disponibilização de nutrientes e o processo de fixação de nitrogênio, os indiretos estão mais relacionados à produção de substâncias que auxiliam, por exemplo, no controle dos fitopatógenos e na melhoria dos processos biometabólicos das plantas.
No artigo Complete genome sequence of Bacillus megaterium strain TG1-E1, a plant drought tolerance-enhancing bacterium, Juan Ignacio Vílchez e seus colegas pesquisadores observaram possíveis mecanismos envolvidos na promoção de crescimento de plantas pelo Bacillus megaterium, como a produção de fosfatases ácidas, sideróforos e exopolissacarídeos.
3. Aumento da tolerância da planta a estresses abióticos
A promoção do crescimento vegetal relacionado à inoculação de microrganismo no solo, também tem outro benefício para as plantas: o aumento da tolerância das culturas agrícolas a alguns tipos de estresses abióticos.
Um dos tipos de estresse abióticos que acometem as plantas é o hídrico, que é caracterizado pela redução parcial ou total do fornecimento de água, o que faz com que as plantas não consigam absorver a quantidade de água necessária para realizar suas funções biológicas.
Acontece que os microrganismos conseguem reduzir os efeitos do estresse hídrico ao interferir diretamente na fisiologia dos vegetais ou mesmo produzir substâncias que hidratam as raízes, como os exopolissacarídeos e os biofilmes.
Em um trabalho inédito para agricultura tropical, Itamar Melo e outros pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente (SP) já observaram que uma linhagem de Bacillus sp. foi capaz de promover crescimento de trigo, milho e soja sob estresse hídrico, incrementando alguns parâmetros vegetais analisados.
Já o estudo Modulating drought stress response of maize by a synthetic bacterial community, de iniciativa da Embrapa e da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), demonstrou que os microrganismos também podem ajudar a controlar o fluxo hídrico da planta e contribuir para a redução da sua temperatura, favorecendo uma maior tolerância da lavoura à seca.
Progressão dos efeitos do estresse hídrico em três híbridos comerciais de milho sob diferentes tratamentos com microrganismos (A, B e C), evidenciando as plantas que conseguiram se recuperar após o período de estresse hídrico com a irrigação do sistema (D). (Fonte: ARMANHI et al., 2021)
4. Degradação de substâncias contaminantes de recursos ambientais
Dependendo do manejo adotado para a condução da lavoura, a atividade agrícola pode gerar muitos contaminantes e poluentes nocivos para o meio ambiente. E nesse ponto os microrganismos do solo também podem promover uma importante contribuição.
Os diferentes processos metabólicos realizados pelos actinomicetos e fungos, por exemplo, conseguem transformam os materiais contaminantes em fontes de carbono e energia. Dessa forma, o uso desses processos biológicos para degradar, ou seja, eliminar ou remover, substâncias contaminantes de recursos ambientais, ganha o nome de biorremediação.
Uma das principais vantagens ao usar essa técnica para mitigar os danos causados pelos poluentes no solo e na água é a degradação das substâncias contaminantes no próprio ecossistema, ao invés da simples transferência das porções contaminadas para outro lugar, o que não resolve o problema.
É o que explica Fabíola Tomassoni e outros pesquisadores, no estudo Técnica de biorremediação do solo.
5. Controle biológico de pragas e doenças
Outra área de destaque do uso dos microrganismos no solo que já está presente em grande parte das lavouras brasileiras é o seu uso para controle biológico de pragas e doenças.
Dentre os principais grupos de microrganismos usados com sucesso no controle de pragas no Brasil podem-se citar, por exemplo, os gêneros Bacillus, Metharrizum e Beauveria. E para o controle de doenças, os gêneros Trichoderma, Purpureocillium e Bacillus.
O controle de pragas é atribuído a capacidade dos microrganismos em produzir compostos voláteis, estimular vias de defesa das plantas e até mesmo favorecer a absorção de nutrientes. Sendo que as plantas atuam como uma importante mediadora desse processo, já que muitas vezes as pragas vivem na parte aérea.
Já o Pós-doutor em Fitopatologia, Daniel Debona, em sua participação no evento Encontro com Gigantes, explicou como funciona a interação entre os diferentes mecanismos promovidos pela microbiota do solo para o controle de doenças:
“Se os fungos do gênero Trichoderma spp estão colonizando uma raiz, consequentemente eles estão ocupando um espaço que não pode ser ocupado por um fungo fitopatogênico, por exemplo. Além disso, eles são capazes de produzir um agente quelante que reduz a disponibilidade do ferro para os patógenos, enzimas que degradam as suas paredes celulares, induzem a resistência sistêmica foliar das culturas e ainda promovem o crescimento nas plantas.”
O potencial do controle biológico na agricultura é tão grande que, nos anos de 2020 e 2021, foram registrados no Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) quase 200 novos produtos biológicos, microbiológicos e de baixo risco em geral no Brasil.
Número de produtos de baixo riscos aprovados para registro pelo MAPA nos últimos 20 anos. (Fonte:MAPA)
6. Controle da compactação do solo
Nas últimas décadas, o fenômeno do intenso processo de mecanização agrícola destacou como um dos principais precursores de um desafio global: a compactação do solo.
Estimativas da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) apontam que 4% de toda a área do mundo esteja compactada, levando a:
- Redução do potencial produtivo das lavouras, que pode chegar a 60%;
- Comprometimento da drenagem e infiltração da água no solo;
- Problemas relacionados a erosão do solo;
- Redução da aeração do solo.
Considerando os diversos impactos negativos desse problema, a busca por soluções para mitigar os seus efeitos vem crescendo nos últimos anos.
E essas soluções podem estar mais perto do que muitos imaginam, estando ligadas justamente aos microrganismos do solo: eles são um importante recurso a ser explorado no combate à compactação do solo.
Isso porque eles favorecem o desenvolvimento de macroporos e microporos, ajudam na distribuição de ar e água e inclusive aumentam espaço para penetração das raízes.
7. Mitigam os efeitos das mudanças climáticas
Por fim, outro problema de relevância global que tem atraído atenção da ciência nos últimos anos é a intensificação das mudanças climáticas.
Calcula-se que desde o período da era industrial, que teve início no século XVIII, já houve um aumento de 35% da quantidade de dióxido de carbono na atmosfera.
Além dos esforços relacionados à redução da emissão do dióxido de carbono, outra forma de abordagem desse problema é o aumento do uso de recursos que conseguem reter o CO2, como os microrganismos.
No artigo Carbon cycling by arbuscular mycorrhizal fungi in soil-plant systems, os pesquisadores Yong-Guan Zhu e R. Michael Miller explicam que a quantidade e tamanho da biomassa microbiana regula a acumulação de carbono via mineralização e imobilização de resíduos vegetais e microbianos do solo.
Ou seja, quanto maior a diversidade microbiana, maior é a atividade referente ao carbono. Entretanto, eles indicaram que a quantidade exata de ciclagem depende de práticas de manuseio da terra, fatores edáficos, clima e quantidade e qualidade de insumos agrícolas e microbianos.
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Os microrganismos do solo podem ser um importante aliado no combate às mudanças climáticas.
Considerando esses diversos benefícios que os microrganismos proporcionam na agricultura, quais práticas podem ser adotadas visando favorecer essas comunidades?
Como aumentar microrganismos no solo?
A Doutora Rafaela Santos, em sua participação no evento Encontro com Gigantes, recomenda que as principais formas para favorecer e aumentar microrganismos no solo envolvem:
- Adoção de sistemas de produção integrados e de rotação de culturas;
- Escolha dos fertilizantes sem cloro e com baixo índice salino;
- Uso da adubação verde e produtos biológicos;
- Incremento da matéria orgânica do solo.
Assim, a adoção dessas práticas irá favorecer a microbiota do solo que, por sua vez, promoverá diversos benefícios para a resistência, produtividade e qualidade das culturas agrícolas!
