Você sabia que o Bacillus aryabhattai possui diferentes mecanismos que podem contribuir direta ou indiretamente para a promoção de crescimento de plantas? Conheça quais são esses mecanismos e como eles interferem no desenvolvimento de diferentes culturas!
O que são microrganismos promotores de crescimento de plantas?
Os microrganismos promotores de crescimento de plantas, também denominados MPCP, são um grupo de microrganismos que, quando interagem com as suas plantas hospedeiras, são capazes de auxiliar no seu desenvolvimento.
Dentro desse grupo estão inclusas espécies de microrganismos dos gêneros Azospirillum, Gluconacetobacter, Pseudomonas, Rhizobium, Paenibacillus e Bacillus.
Diversas espécies desses gêneros são capazes de promover diferentes benefícios para as plantas, que acabam contribuindo direta ou indiretamente para a promoção de crescimento de plantas. Dentre eles podemos destacar:
- A fixação, disponibilização e mineralização de nutrientes, como o nitrogênio, o potássio e o fósforo;
- O estímulo dos mecanismos de defesa natural das plantas contra pragas e doenças;
- A modulação da produção de hormônios vegetais e de compostos orgânicos voláteis;
- O aumento da tolerância das plantas a estresses abióticos, como a salinidade e a seca;
- A atuação na mobilização e transporte de nutrientes;
- O aumento da área de absorção das raízes.
Para que um microrganismo seja considerado um MPCP e tenha uma maior aplicabilidade no ambiente agrícola, é desejável que ele apresente algumas características específicas.
Uma delas é a rápida colonização das raízes das plantas. Essa característica permite que os microrganismos promotores de crescimento de plantas exerçam uma forte supressão da atividade de microrganismos que não sejam de interesse do agricultor ou que ainda possam causar doenças nas plantas.
Além disso, também é interessante que eles apresentem uma maior tolerância às condições adversas que podem estar presentes no campo, seja pela presença de elementos tóxicos no solo, seja por condições climáticas desfavoráveis ao seu desenvolvimento.
E ambas características podem ser encontradas no Bacillus aryabhattai, uma rizobactéria promotora de crescimento de plantas que tem sido amplamente estudada quanto aos seus benefícios para a agricultura.
Como o uso da rizobactéria promotora de crescimento Bacillus aryabhattai favorece o desenvolvimento das plantas?
Identificado pela primeira vez em 2009, o Bacillus aryabhattai é um microrganismo promotor de crescimento de plantas que tem demonstrado um amplo potencial nos sistemas agrícolas.
O sucesso que vem sendo obtido com o uso dessa rizobactéria no meio agrícola pode ser relacionado à sua grande adaptabilidade em diversos ambientes, muitas vezes desfavoráveis ao crescimento de outras espécies de microrganismos.
Estudos indicam que o B. aryabhattai é capaz de tolerar certos níveis de salinidade no solo e ainda fazer a biorremediação de diversos resíduos de compostos tóxicos que podem estar presentes no solo, como moléculas de herbicidas.
Além disso, pesquisas indicam que essa rizobactéria benéfica é capaz de colonizar rapidamente o sistema radicular de algumas culturas agrícolas.
No artigo Bacillus aryabhattai SRB02 tolerates oxidative and nitrosative stress and promotes the growth of soybean by modulating the production of phytohormones, por exemplo, Yeon-Gyeong Park e outros pesquisadores observaram que, 2 dias após a inoculação, o Bacillus aryabhattai já havia colonizado as raízes da soja.
Essas, dentre outras características do B. aryabhattai, tornam essa rizobactéria um microrganimo muito resiliente no ambiente agrícola e faz com que todos os benefícios promovidos por ela para promoção de crescimento de plantas sejam potencializados.
Nesse mesmo estudo, Yeon-Gyeong Park e os demais pesquisadores observaram que a inoculação de uma cepa do B. aryabhattai promoveu um aumento significativo do tamanho dos brotos, folhas e nós das plantas, mesmo quando sob condições de estresse.
Em outras culturas, como o arroz e o milho, o mesmo efeito da promoção de crescimento de plantas, mesmo em condições de estresse, tem sido observado com a inoculação da rizobactéria B. aryabhattai.
É o que observaram, respectivamente:
- 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;
- Chao Deng e outros pesquisadores, no artigo Bacillus aryabhattai LAD impacts rhizosphere bacterial community structure and promotes maize plant growth.
Efeitos da inoculação do Bacillus aryabhattai em diferentes tratamentos na cultura da soja. (Fonte: PARK et al., 2017)
Esses diferentes relatos da promoção de crescimento de plantas promovido pela inoculação do Bacillus aryabhattai estão relacionados a diversas funções que essa rizobactéria apresenta quando associada às plantas, assim como as mudanças benéficas que ela pode promover no solo.
Quando em associação com as plantas, o B. aryabhattai é capaz de aumentar a taxa de transcrição de RNA ligado a expressão de diversos genes responsáveis pela produção de enzimas e substâncias relevantes para o crescimento das plantas, tais como:
- Proteína de superfamília semelhante a repetições tetratricopeptídicas (TPR);
- Proteína da família GH3 responsiva a auxina;
- Álcool cinamílico desidrogenase;
- Proteína contendo domínio TAZ;
- Benzaldeído desidrogenase;
- Tiorredoxina;
- Apirase.
É o que observaram Hongli Xu e outros pesquisadores, no artigo Endophytic bacterium Bacillus aryabhattai induces novel transcriptomic changes to stimulate plant growth.
Outros compostos que também promovem o crescimento das plantas e são produzidos e/ou têm sua atividade modulada pela presença dessa rizobactéria são os ácidos orgânicos e os hormônios vegetais.
Muitos ácidos orgânicos estão envolvidos com processos metabólicos que afetam diretamente o crescimento e desenvolvimento das plantas.
Esse é o caso do ácido oxálico, do ácido malônico, do ácido cítrico e do ácido succínico, que são produzidos em grandes quantidades pelo Bacillus aryabhattai.
É o que relatam Chun Song e outros pesquisadores, no estudo Growth promotion ability of phosphate-solubilizing bacteria from the soybeanrhizosphere under maize–soybeanintercropping systems.
Assim como no caso dos ácidos orgânicos, muitos hormônios vegetais também estão envolvidos com os processos de regulação fisiológica da planta, que interferem diretamente ou indiretamente no crescimento das plantas dependendo da sua concentração.
Diretamente, a alta concentração da auxina, denominada ácido indolacético (AIA) pode, por exemplo, levar à formação de raízes secundárias e pelos radiculares ou à elongação das raízes primárias, quando em baixas concentrações.
Já indiretamente, o ácido abscísico (ABA) contribui para o crescimento das plantas tornando-as mais resistentes às condições de estresse térmico.
Isso porque esse fitormônio regula a abertura e fechamento dos estômatos das plantas, a principal estrutura pela qual as plantas podem perder água para o ambiente.
Estudos indicam que ambos hormônios vegetais citados acima, juntamente como as citocininas, as giberelinas, as auxinas e o etileno, acabam tendo a sua atividade modulada pela interação das plantas com o B. aryabhattai.
É o que observaram Yeon-Gyeong Park e seus colegas, na pesquisa Bacillus aryabhattai SRB02 tolerates oxidative and nitrosative stress and promotes the growth of soybean by modulating the production of phytohormones.
Os microrganismos têm um amplo potencial para a promoção do crescimento de plantas
Além das contribuições diretas dessa rizobactéria para a promoção do crescimento de plantas, existem outros benefícios promovidos pelo B. aryabhattai que também tem um reflexo positivo sobre o desenvolvimento das culturas.
Esse é o caso da melhoria da tolerância das plantas inoculadas com esse microrganismo a estresses bióticos e abióticos, a biorremediação de compostos tóxicos no solo e a melhoria da disponibilidade de nutrientes no solo para as plantas.
Pesquisas recentes têm apontado que esse microrganismo é capaz de melhorar a tolerância das plantas a seca e a salinidade, ao mesmo tempo em que promove o controle de pragas, como os nematoides, e doenças fúngicas.
Benefícios esses que, muitas vezes acabam sendo bem relevantes para as culturas de safrinha, como o milho, uma vez que eles sofrem com condições severas de estresse hídrico e térmico durante os veranicos.
Efeito da inoculação do Bacillus aryabhattai para mitigação dos efeitos do estresse térmico nas plantas de soja (Fonte: Park et al., 2017)
Outro benefício do B. aryabhattai em sistemas agrícolas que também tem mostrado uma contribuição significativa para promoção de crescimento de plantas é a biorremediação de compostos tóxicos que teriam um efeito depressivo no desenvolvimento das plantas.
Resíduos de herbicidas, como o glifosato, e compostos tóxicos para as plantas, como o arsênico, estão entre as substâncias estudadas pelos pesquisadores nos últimos anos que foram biorremediadas pela ação do B. aryabhattai.
Por fim, não podemos deixar de destacar a contribuição que essa rizobactéria tem apresentado para melhorar a disponibilidade de nutrientes que têm um papel essencial no crescimento das plantas, como também na produtividade e qualidade das culturas.
Macronutrientes primários, como o potássio e o fósforo, e micronutrientes, como o zinco e o ferro, estão dentre os nutrientes que apresentaram uma maior disponibilidade, absorção ou mobilização com a inoculação do B. aryabhattai.
Portanto, podemos concluir que os mecanismos do B. aryabhattai associados à promoção de crescimento de plantas podem ser relacionados tanto com as alterações fisiológicas que essa rizobactéria promove nas plantas quanto aos benefícios indiretos que ela promove no agroecossistema, que acabam tendo um impacto positivo nas culturas.
A contribuição do Bacillus aryabhattai para promoção de crescimento de plantas envolve diferentes mecanismos
Em resumo, diversos microrganismos encontrados no solo podem contribuir para a promoção de crescimento de plantas. Entretanto, somente alguns deles possuem as características desejáveis para que apresentem um bom desempenho nos sistemas agrícolas.
Esse é o caso do Bacillus aryabhattai, uma rizobactéria que apresenta diversas características de resiliência a condições adversas que, acabam potencializando os benefícios que ela promove para o desenvolvimento de diversas culturas de grande importância econômica para o Brasil, como a soja, o arroz e o milho.
Assim, a promoção de práticas que preservem e aumentem a microbiota do solo são muito importantes para potencializar os benefícios que essa rizobactéria têm para promoção do crescimento de plantas!
