Nos últimos anos, a agricultura tem vivenciado um aumento significativo dos estudos relacionados à microbiota do solo e suas funções: o número de pesquisas em relação a eles cresceu praticamente 13 vezes em relação ao início dos anos 90. Esse aumento é justificado em grande parte pelo desenvolvimento de técnicas moleculares que propiciaram a constante descoberta de novas funções e benefícios que esses seres microscópicos promovem na agricultura, como por exemplo a espécie Bacillus aryabhattai. Conheça este microrganismo e seus benefícios para a agricultura!
O que é o Bacillus aryabhattai?
Bacillus aryabhattai, também conhecido como rainha da noite, é uma espécie de rizobactéria gram positiva, em formato de bastonete, que foi isolada e identificada pela primeira vez em 2009.
Descoberta que foi atribuída a S. Shibavi e outros pesquisadores autores do artigo Janibacter hoylei sp. nov., Bacillus isronensis sp. nov. and Bacillus aryabhattai sp. nov., isolated from cryotubes used for collecting air from the upper atmosphere.
Colonização das raízes das plantas pela rizobactéria Bacillus aryabhattai. (Fonte: PARK et al., 2017)
Desde então, diversas estirpes têm sido isoladas da rizosfera de vários lugares do mundo, incluindo o Brasil. No país, o Bacillus aryabhattai foi encontrado na rizosfera do mandacaru (Cereus jamacaru), importante cacto da região da Caatinga.
Mas, por que a bactéria rainha da noite tem atraído o interesse de muitos pesquisadores e agricultores?
O potencial dos benefícios do Bacillus aryabhattai na agricultura
O uso do Bacillus aryabhattai na agricultura tem um enorme potencial e isso se deve à diversa gama de benefícios que essa bactéria pode trazer para as plantas. Eles vão desde o aumento da resistência aos estresses abióticos, como a seca, à disponibilização de nutrientes.
1) Aumento da resistência a estresses abióticos
O local no qual a bactéria Bacillus aryabhattai foi isolada no Brasil já começa a levantar as primeiras evidências do seu potencial uso na agricultura.
Microrganismos isolados de áreas sob efeito de estresses, geralmente apresentam mecanismos que conferem resiliência às comunidades microbianas, que precisam prosperar mesmo em condições adversas. E esse é o caso da bactéria rainha da noite.
Segundo a Embrapa, quando as bactérias tolerantes à seca colonizam o sistema radicular das plantas sob estresse abiótico, elas produzem substâncias que hidratam as raízes, chamadas exopolissacarídeos.
Com as raízes mais hidradatas, o conteúdo relativo de água das plantas aumenta e elas conseguem lidar melhor com condições de estresse hídrico.
Esse efeito foi relatado, por exemplo, no estudo Potential of phosphate solubilizing bacillus strains for improving growth and nutrient uptake in mugbean and maize crops, de autoria de Maqshoof Ahmad e outros pesquisadores.
Após uma série de testes eles observaram que houve um incremento de 32% no conteúdo relativo de água da cultura do milho co-inoculada com B. aryabhattai S10 e outra espécie do gênero.
2) Melhoria da resistência a pragas e doenças
Além de ajudar as plantas a lidar melhor com os estresses hídricos, diversos estudos também mostram que cepas do Bacillus aryabhattai podem atuar como agentes de controle biológico de nematoides.
Um deles é o artigo On the potential of Bacillus aryabhattai KMT-4 against Meloidogyne javanica, de Sonam Antil e outros pesquisadores.
Nesse estudo, os pesquisadores analisaram a ação das bactérias da espécie Bacillus aryabhattai no controle da infecção de plantas por um tipo de nematoide das galhas, e verificaram que a inoculação do Bacillus foi eficiente contra o patógeno.
Sonam Antil e seus colegas explicam que o Bacillus aryabhattai possui diversos mecanismos para controlar os nematoides, que vão desde a produção de enzimas para degradação da parede celular dos ovos, à competição por recursos da área.
Assim, em uma situação em que esses microrganismos colonizam o sistema radicular vegetal, esses mecanismos de controle auxiliam as plantas a lidarem de maneira mais eficiente com os agentes patogênicos.
3) Promoção do crescimento das plantas
Outro efeito da inoculação das plantas com o Bacillus aryabhattai observado por Sonam Antil e seus colegas no artigo On the potential of Bacillus aryabhattai KMT-4 against Meloidogyne javanica foi a melhoria do crescimento vegetal.
Alguns estudos apontam que o Bacillus aryabatthai promove a regulação e produção de hormônios e reguladores vegetais, como o ácido abscísico (ABA) e o ácido jasmônico (AJ), o que ajuda no crescimento das plantas.
É o caso do trabalho Bacillus aryabhattai SRB02 tolerates oxidative and nitrosative stress and promotes the growth of soybean by modulating the production of phytohormones, no qual Yeon-Gyeong Park avaliaram o impacto da aplicação do Bacillus aryabatthai na cultura da soja.
Enquanto os hormônios e reguladores vegetais reduzem os efeitos dos estresses abióticos nas plantas, os mecanismos de promoção de crescimento vegetal envolvem:
- Regulação de fitohormônios;
- Melhoria da disponibilidade de nutrientes;
- Promoção de efeitos antagônicos sobre os patógenos.
Efeitos da inoculação da Bacillus aryabhattai em diferentes tratamentos na cultura da soja. (Fonte: PARK et al., 2017)
Mas, como o Bacillus aryabhattai ajuda a melhorar a disponibilização de nutrientes para as plantas?
4) Disponibilização de macro e micronutrientes
Os nutrientes são essenciais para as plantas, assim como os alimentos são para os seres humanos. São eles que participam de processos metabólicos e fisiológicos que fazem com que elas cresçam e produzam de forma adequada.
A maior parte dos nutrientes que as plantas usam para se desenvolver vem do solo. E os microrganismos benéficos como o Bacillus aryabhattai podem ajudar na disponibilização desses nutrientes para elas.
Estudos indicam o potencial dessa bactéria para melhorar a disponibilização tanto de macronutrientes quanto de micronutrientes.
– Macronutrientes
Os macronutrientes são aqueles que são exigidos em maior quantidade pelas plantas. São eles: nitrogênio, fósforo, potássio, além de cálcio, magnésio e enxofre.
Ainda no trabalho Potential of phosphate solubilizing bacillus strains for improving growth and nutrient uptake in mugbean and maize crops, Maqshoof Ahmad e seus colegas explicam que as bactérias do gênero Bacillus ajudam a disponibilizar macronutrientes como o fósforo através de diferentes mecanismos.
O primeiro deles é diminuindo o pH do meio. Depois, elas também produzem ácidos orgânicos como o ácido lático, ácido cítrico, ácido glucônico, ácido malônico e ácido succínico. Elas ainda produzem enzimas de fosfatase para ajudar nesse processo de disponibilização de fósforo.
Além do fósforo, Maqshoof Ahmad identificaram que o Bacillus aryabhattai foi capaz de melhorar a disponibilização de nitrogênio e potássio. E mais: em uma taxa superior a outra bactéria do mesmo gênero avaliada no estudo.
– Micronutrientes
Já os micronutrientes são aqueles que são essenciais para as plantas, mas em menores quantidades. São exemplos de micronutrientes: boro, ferro, zinco, níquel, manganês, cobre, molibdênio e cloro.
As substâncias produzidas pelo Bacillus aryabhattai também podem ajudar a disponibilizar alguns desses micronutrientes, como é o caso do zinco.
É o que escrevem Aketi Ramesh e outros estudiosos, no artigo Inoculation of zinc solubilizing Bacillus aryabhattai strains for improved growth, mobilization and biofortification of zinc in soybean and wheat cultivated in Vertisols of central India.
Os pesquisadores avaliaram como a presença do Bacillus aryabhattai impactou a concentração de zinco na rizosfera da soja e no trigo e descobriram que a bactéria aumentou os níveis do nutriente.
Dessa maneira, o uso do Bacillus aryabhattai pode ajudar a melhorar o manejo nutricional da lavoura. Mas, esse microrganismo ainda pode ajudar a agricultura de uma outra maneira.
5) Uso na biorremediação de poluentes
A biorremediação de poluentes do agroecossistema é, a grosso modo, o processo através do qual os microrganismos do solo são utilizados para reduzir a concentração de substâncias poluentes no solo ou na água.
Estudos identificaram essa capacidade no Bacillus aryabhattai, como o realizado por Santanu Pailan, que observou o potencial da bactéria rainha da noite para degradação de inseticidas organofosforados, como o Paration.
Tais resultados foram explorados no artigo Degradation of organophosphate insecticide by a novel Bacillus aryabhattai strain SanPS1, isolated from soil of agricultural field in Burdwan, West Bengal, India.
Os microrganismos podem ajudar a descontaminar e a recuperar solos poluídos.
Com tantos benefícios, como essa rizobactéria pode ser utilizada no campo?
A aplicação de Bacillus aryabhattai nas lavouras
A inoculação consiste em uma das principais formas de introduzir e manejar determinada espécie de microrganismo do solo.
A inoculação nada mais é que a introdução de espécies de microrganismos em um ambiente, para que eles possam crescer junto com as plantas e formar relações com elas. A forma como ela é feita varia de acordo com o microrganismo utilizado e também o tipo de inoculante que funciona como veículo para o processo.
Dependendo da forma do produto, ele pode ser aplicado na semente ou nos sulcos onde as sementes irão ser plantadas, ou ainda, pode ser incorporado a outros insumos agrícolas, como os fertilizantes.
Assim, os microrganismos vão se desenvolver e coabitar junto com as plantas, estabelecendo suas interações simbióticas e passam a realizar seus processos biológicos que irão trazer benefícios mútuos.
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Os microrganismos do solo são um verdadeiro exército do bem.
Entretanto, vale-se ressaltar que não basta apenas introduzir o B. aryabhattai na sua lavoura, é preciso criar condições ótimas para o seu crescimento e desenvolvimento.
Como preservar os microrganismos do solo?
Para cuidar da vida no solo, é preciso que o agricultor se atente a todas as práticas agrícolas que possam alterar as propriedades do solo e interferir no desenvolvimento dos microrganismos.
Nesse sentido, é muito importante que sejam adotadas práticas agrícolas mais conservacionistas, que envolvam, por exemplo, o revolvimento mínimo do solo, a conservação e aumento do teor de matéria orgânica do solo e o uso reduzido de insumos agrícolas com elevado teor salino e de cloro.
Assim, a prática de uma agricultura mais sustentável é capaz de favorecer a vida no solo e proporcionar todos os benéficos que microrganismos, como o Bacillus aryabhattai, são capazes de proporcionar no campo!
