Os nutrientes no solo, nem sempre se encontram prontamente disponíveis para serem absorvidos pelas plantas. Mesmo assim, a própria natureza encontrou caminhos para manter uma dinâmica cíclica dos nutrientes nos ecossistemas, que depende, em grande parte, da ação dos microrganismos do solo, como o Bacillus aryabhattai. Saiba mais sobre esse microrganismo e conheça a origem das suas habilidades que auxiliam na nutrição de plantas!
Como os microrganismos do solo atuam na ciclagem de nutrientes
No solo, os nutrientes podem ser encontrados sob diferentes níveis de disponibilidade para as plantas. Sendo que essas formas geralmente contemplam:
- A fração não trocável, que é representada pelos nutrientes retidos nas estruturas dos minerais;
- A fração trocável, que é representada pelos nutrientes que se encontra adsorvido aos coloides minerais e orgânicos do solo;
- Como íons livres na solução do solo.
No caso do potássio, é proposto que existem pelo menos mais de 10 diferentes “reservatórios” no sistema solo-planta, também conhecidos como pools.
É o que escrevem Sylvie M. Brouder e outros pesquisadores no capítulo The Potassium Cycle and Its Relationship to Recommendation Development, do livro Improving Potassium Recommendations for Agricultural Crops.
Em cada um desses “reservatórios”, se encontram diferentes formas de potássio que, de forma geral, são agrupados considerando a velocidade da sua disponibilidade para plantas, localização e movimentação dentro do sistema de produção.
Uma visão mais ampliada do ciclo do potássio no solo. (Fonte: Bell et al., 2021)
A mobilização do potássio entre esses diferentes “reservatórios” depende da ação de vários mecanismos bióticos e abióticos, com destaque para a contribuição dos microrganismos do solo nesse processo.
Algumas espécies de microrganismos conseguem transformar as formas insolúveis de potássio e de outros nutrientes, e torná-las disponíveis para as plantas através de diferentes mecanismos, que envolvem:
- Quelação;
- Dissolução;
- Reações de troca;
- Produção de ácidos orgânicos.
Esse é o caso do Bacillus aryabhattai, uma espécie de rizobactéria que foi isolada da atmosfera e identificada pela primeira vez em 2009, sendo posteriormente constatada a sua presença na rizosfera do solo em 2012.
A contribuição do Bacillus aryabhattai para a nutrição de plantas
O Bacillus aryabhattai é uma rizobactéria que vem sendo intensamente estudada pela ciência nos últimos anos, visto o seu potencial de contribuição para os sistemas agrícolas.
Os benefícios que essa rizobactéria pode trazer para a agricultura vão desde a promoção do crescimento das plantas à biorremediação de compostos contaminantes, a exemplo do glifosato e o arsênico.
O Bacillus aryabhattai é uma rizobactéria que tem atraído muito a atenção de agricultores e pesquisadores pelos benefícios que traz para o solo e para as plantas.
A expressão dos benefícios promovidos pelo Bacillus aryabhattai para os agroecossistemas, geralmente depende da presença de genes específicos que regulam e modulam os seus diferentes mecanismos. Isso vale também para outros microrganismos benéficos do solo.
Entretanto, é necessário que estudos aprofundados do genoma desses seres microscópicos sejam realizados, para que sejam identificados os possíveis genes que podem estar relatados à habilidade de disponibilização de nutrientes do Bacillus aryabhattai, por exemplo.
E esse estudo foi conduzido recentemente por Yifan Chen e outros pesquisadores, no artigo Whole-Genome Sequencing and Potassium-Solubilizing Mechanism of Bacillus aryabhattai SK1-7.
A sequenciação do genoma de uma cepa do Bacillus aryabhattai permitiu uma das primeiras avaliações profundas da espécie a nível molecular, sendo codificados mais de 5000 genes relatados aos mais diversos mecanismos dessa espécie.
Análise estatística das características genômicas do Bacillus aryabhattai SK1-7. (Fonte: Chen et al., 2022)
Nas análises in vitro do estudo conduzido por Yifan Chen, os pesquisadores observaram que essa rizobactéria apresentava maiores níveis de expressão de cinco genes nos meios que continham fontes de potássio insolúveis (feldspato de potássio), do que naqueles que continham fontes de potássio solúveis (K2HPO4).
Sendo que, a maior parte desses genes estava relacionada a produção de ácidos orgânicos, como:
- Ácido glucônico;
- Ácido fórmico;
- Ácido acético;
- Ácido málico;
- Ácido cítrico.
A produção de ácido málico, por exemplo, depende da presença de genes como malato desidrogenase mdh e fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) ppc. Enquanto, a síntese de ácido cítrico depende da presença dos genes ácido acético quinase ackA e ácido cítrico sintase gltA.
Além disso, também foi constatada a presença do gene epsB, que regula a síntese de polissacarídeos extracelulares.
Segundo os pesquisadores, a síntese desses compostos também contribuiu para disponibilização do potássio, uma vez que eles permitiram a mudança do microambiente em torno do mineral ao formarem complexos bacteriano-minerais.
Dessa forma, tanto a síntese dos ácidos orgânicos, como dos polissacarídeos extracelulares, culminou ao final do experimento na maior disponibilização do potássio, que estava sob a forma insolúvel de feldspato de potássio.
Em condições de campo, algumas outras pesquisas conduzidas por Yifan Chen já revelam que o Bacillus aryabhattai conseguiu promover a disponibilização de mais de 30% do potássio avaliado no experimento, além de fornecer benefícios relacionados à promoção do crescimento das plantas.
É o que é demonstrado no artigo Potassium-solubilizing activity of Bacillus aryabhattai SK1-7 and its growth-promoting effect on Populus alba.
Com isso, a rizobactéria Bacillus aryabhattai pode ter uma grande contribuição para a nutrição de plantas.
O potencial agrícola de uso do Bacillus aryabhattai
Tendo em vista os diferentes mecanismos do Bacillus aryabhattai para melhorar a fertilidade do solo, e os seus diferentes benefícios que ele pode gerar para as plantas, ele pode se tornar uma ferramenta indispensável para garantir a sustentabilidade produtiva e financeira da propriedade.
Principalmente, se tratando dos nutrientes que podem impactar severamente na qualidade e produtividade final da lavoura.
