Você sabia que apesar de não ser possível evitar totalmente os estresses abióticos nas plantas, é possível amenizá-los com o uso de algumas espécies de microrganismos benéficos do solo? Entenda como os estresses abióticos podem ser mitigados pela ação da rizobactéria Bacillus aryabhattai e como ela pode ser incluída no manejo da sua lavoura!
O que são os estresses abióticos em plantas?
Ao longo de um ciclo produtivo, as culturas são expostas a diferentes condições ambientais que impactam direta ou indiretamente o seu desenvolvimento e produção.
Quando essas condições são favoráveis e todas as práticas de manejo da lavoura são feitas de forma adequada, as culturas são capazes de expressar o seu máximo potencial produtivo e de qualidade.
Entretanto, o inverso também pode ocorrer caso as condições não sejam favoráveis ao seu desenvolvimento. Quando isso acontece, é comum que as plantas apresentem um desempenho bem inferior quando comparadas àquelas cultivadas em condições ideais.
Essa interferência negativa do ambiente sobre as plantas é conhecida como estresse e ela pode ter sua origem tanto em agentes biológicos, como pragas e doenças, quanto em agentes abióticos.
No caso dos estresses abióticos, a maior parte das desordens estruturais, metabólicas e fisiológicas das plantas têm sua origem na variação extrema dos fatores do clima e das próprias condições do solo.
Esquema da incidência de alguns dos principais agentes de estresses abióticos em plantas (Fonte: Jara et al., 2013)
Dentre os estresses abióticos de origem climática, os estresses hídrico e térmico podem ser considerados aqueles mais recorrentes na agricultura, se fazendo muito presentes principalmente durantes as épocas de seca e das geadas.
É o que acontece, por exemplo, na época de plantio da safrinha, em que as condições de veranico acabam intensificando as condições de estresse hídrico e térmico nas plantas.
Outros tipos de estresses abióticos que também podem estar presentes em uma lavoura são aqueles causados por algumas condições específicas presentes no solo, como o acúmulo de sais solúveis e compostos tóxicos ou indesejados.
Fatores como o manejo inadequado da irrigação, o regime pluviométrico mal distribuído e a contaminação química, por exemplo, estão entre os principais fatores precursores naturais e antrópicos do estresse salino em plantas.
De acordo com estimativas da organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), pelo menos metade de todas as áreas irrigadas do mundo são afetadas por esse tipo de estresse abiótico e ele também foi responsável pelo abandono de mais de 10 milhões de hectares no mundo todo.
Como os estresses abióticos são inerentes ao ambiente, o agricultor muitas vezes consegue apenas amenizar o impacto que eles podem causar na produtividade e qualidade das culturas agrícolas.
Para isso, ele pode adotar diferentes estratégias que permitem que as plantas se tornem mais resilientes as variações extremas do ambiente, que vão desde o ajuste de processos de manejo que podem intensificar os estresses até o uso de agentes externos para a mitigação do problema.
Uma dessas estratégias é a inoculação de microrganismos benéficos no solo, especificamente daqueles que possuem um maior número de mecanismos que proporcionem a mitigação dos estresses abióticos e bióticos.
Como a rizobactéria Bacillus aryabhattai contribui para a mitigação de estresses abióticos em plantas
O Bacillus aryabhattai é uma rizobactéria promotora de crescimento de plantas que tem atraído a atenção de muitos agricultores e pesquisadores nos últimos anos, visto a ampla variedade de benefícios que ela é capaz de promover na agricultura, como:
- A promoção de crescimento de plantas;
- A biorremediação de poluentes e compostos tóxicos do solo;
- A melhoria na disponibilização de nutrientes para as plantas;
- A melhoria da resistência das plantas a estresses abióticos e bióticos.
No último caso, a melhoria da resistência das plantas a estresses abióticos está relacionada aos mecanismos que essa rizobactéria tem, tanto para favorecer a produção de metabólitos específicos nas plantas quanto para promover algumas transformações biológicas nos solos.
Estudos demonstram que plantas inoculadas com B. aryabhattai podem apresentar valores mais significativos da atividade de enzimas antioxidantes e do acúmulo de compostos que conferem às plantas maior resistência ao estresse salino, como a prolina e o ácido abscísico.
É o que explicam Sung-Je Yoo e outros pesquisadores, no artigo Induced Tolerance to Salinity Stress by Halotolerant Bacteria Bacillusaryabhattai H19-1 and B. mesonae H20-5 in Tomato Plants.
Além desses benefícios diretos do B. aryabhattai para resistência das plantas ao estresse salino, os pesquisadores também apontaram que essa rizobactéria ainda exerce efeitos secundários que também melhoram a tolerância das plantas às condições dos estresses abióticos.
Nesse mesmo estudo, os pesquisadores observaram que as plantas inoculadas apresentaram um melhor crescimento e produção de clorofila em relação à testemunha.
E isso é muito benéfico para as culturas, uma vez que permite uma melhor assimilação do carbono pelas plantas e o desenvolvimento de um sistema radicular e vegetativo mais robusto e tolerante as condições adversas no campo.
Normalmente, plantas com sistemas radiculares mais bem desenvolvidos e profundos conseguem apresentar uma tolerância ao estresse hídrico superior as demais, por terem acesso à água disponível em camadas mais profundas do solo.
Contudo, os benefícios proporcionados pelo B. aryabhattai para a maior tolerância das plantas ao estresse hídrico vão muito além da promoção do crescimento das plantas.
Essa rizobactéria é capaz de produzir compostos chamados de exopolissacarídeos que, quando em associação com as raízes das plantas, proporcionam a formação de uma espécie de biofilme que promove a diminuição da desidratação das plantas em períodos de seca.
São diversos estudos que comprovam essa ação do B. 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.
Além dos mecanismos do B. aryabhattai que atuam diretamente sobre as culturas, existem outros mecanismos que estão associados ao aumento da tolerância das plantas aos estresses abióticos.
Esse é o caso daqueles estresses causados pela presença e acúmulo de compostos tóxicos ou indesejados no solo, que podem causar efeitos deletérios capazes de limitar a produtividade e qualidade das culturas.
O B. aryabhattai está incluso dentro de um grupo de microrganismos que atuam na biorremediação de compostos tóxicos ou indesejados do solo, que se utilizam dos processos biológicos para degradar ou indisponibilizar essas substâncias para as plantas.
Muitos microrganismos, como o Bacillus aryabhattai, auxiliam na melhoria da qualidade do solo e na biorremediação de compostos que causam estresses abióticos nas plantas
Para isso, essa rizobactéria conta com enzimas que atuam na degradação de herbicidas, como o glifosato e o Paraquat. É o que relatam:
- Nagwa I. Elarab e outros pesquisadores, no artigo Bacillus aryabhattai FACU: A promising bacterial strain capableof manipulate the glyphosate herbicide residues;
- Phatcharida Inthama e seus colegas pesquisadores, no artigo Plant Growth and Drought Tolerance-Promoting Bacterium for Bioremediation of Paraquat Pesticide Residues in Agriculture Soils.
Outra enzima produzida pelo B. aryabhattai capaz de atenuar os efeitos negativos do estresse abiótico em plantas é a arsenato redutase, uma enzima responsável por fazer a biorremediação de solos contaminados com 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.
Mesmo assim, pesquisas indicam que o B. aryabhattai é capaz de realizar a conversão dessa substância tóxica e ainda se mantendo viável e metabolicamente ativo durante todo o processo.
É o que descrevem 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.
Dessa forma, podemos concluir que essa rizobactéria possui múltiplos mecanismos para amenizar os estresses abióticos nas culturas, seja atuando diretamente sobre o metabolismo vegetal, seja através do seu papel na biorremediação de compostos tóxicos ou indesejáveis.
A utilização de Bacillus aryabhattai na agricultura pode ajudar mitigar os estresses abióticos em plantas
Em resumo, podemos concluir que o B. aryabhattai pode ser considerado uma importante ferramenta para minimizar os efeitos negativos que alguns tipos de estresses abióticos causam nas plantas, com destaque para mitigação:
- Do estresse salino;
- Do estresse hídrico;
- Dos estresses causados por herbicidas e compostos tóxicos no solo.
