[:é]Os microrganismos desempenham um papel importante nos processos que afetam a transformação do fósforo no solo e a sua disponibilidade para as plantas. Em particular, podem solubilizar e mineralizar formas orgânicas e inorgânicas de fósforo através de mecanismos, como a liberação de ácidos orgânicos e enzimas hidrolíticas que aumentam a mobilização e disponibilidade deste elemento para a nutrição das plantas.
A maioria dos solos é deficiente em fósforo. Além disso, o uso permanente de fertilizantes químicos representa um custo significativo para a agricultura no mundo.
A utilização de microrganismos como inoculantes para mobilizar fontes de fósforo pouco disponíveis no solo constitui uma alternativa para reduzir a poluição ambiental e melhorar a produtividade das culturas.
O biofertilizantes ou os fertilizantes biológicos são baseados em microrganismos que promovem e beneficiam a nutrição e o crescimento das plantas. São microrganismos do solo, geralmente fungos e bactérias, que estão naturalmente associados às raízes das plantas de forma mais ou menos íntima. Esses microrganismos podem facilitar direta ou indiretamente a disponibilidade de determinados nutrientes como nitrogênio, fósforo e água, além de produzir substâncias chamadas fitohormônios que promovem o crescimento das plantas.
Alguns destes microrganismos podem ser combinados resultando em efeitos sinérgicos quando aplicados em conjunto. (daí a importância de ter ACONSELHAMENTO ESPECIALIZADO como aquele que fornecemos de IDEAGRO, fornecendo soluções e protocolos para melhorar o desempenho e em favor de uma agricultura mais sustentável). O uso de biofertilizantes provoca processos rápidos, consome pouca energia e não contamina o meio ambiente. Seu uso representa uma importante alternativa para limitar a utilização de fertilizantes químicos, que são menos rentáveis do ponto de vista económico, reduzindo ao mesmo tempo o seu impacto ambiental negativo e melhorando a produtividade das culturas. Por sua vez, os biofertilizantes podem ser muito úteis na recuperação de terras marginais para uso agrícola e florestal.
A maioria dos solos é deficiente em fósforo e a disponibilidade deste elemento para as plantas é baixa, por isso a aplicação de fertilizantes é necessária para manter altos níveis de produtividade.
A necessidade de buscas alternativas que ajudem a minimizar seus efeitos adversos ao meio ambiente e a crescente disponibilidade de fósforo para as plantas é hoje de grande interesse para a agricultura; portanto, A utilização de microrganismos que solubilizam o fósforo através de diferentes mecanismos e sua inoculação em concentrações elevadas em relação às normalmente encontradas no solo constitui uma vantagem para sua utilização como biofertilizantes. melhorando as condições de crescimento das plantas.
Inoculantes microbianos. Mecanismos
Muitos microrganismos do solo têm a capacidade de estimular o crescimento das plantas. Com o intuito de reduzir os fertilizantes químicos, os microrganismos com efeito benéfico às plantas apresentam considerável potencial como biofertilizantes e como agentes de biocontrole. Podem distinguir-se três grandes grupos: fixadores de azoto; fungos micorrízicos e promotores de crescimento de plantas, entre os quais encontramos bactérias e fungos. As bactérias são conhecidas como rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (PGPR). Esta designação refere-se a bactérias de vida livre que estão localizadas muito próximas ou dentro das raízes das plantas e que têm um efeito benéfico no crescimento das plantas. Estas bactérias foram encontradas em associação com raízes de inúmeras espécies de plantas, e foram até relatadas em ambientes marinhos (manguezais).
Entre as características mais distintivas que definem o PGPR estão as seguintes:
• não requerem invasão interna dos tecidos vegetais, como ocorre nos fungos micorrízicos com formação de arbúsculos ou nódulos no caso do Rhizobium
• É importante que tenham uma elevada densidade populacional na rizosfera após a inoculação, uma vez que uma população que diminui rapidamente tem uma baixa capacidade competitiva com a microflora nativa do solo.
• Devem ter uma capacidade de colonização eficaz na superfície radicular e, como consequência, influenciar positivamente o crescimento das plantas.
• que não causem nenhum dano ao homem.
O crescimento das plantas pode ser, em parte, um produto da capacidade das rizobactérias em auxiliar o seu desenvolvimento contínuo, através de diferentes mecanismos. Entre os principais mecanismos podemos citar: fixação biológica de nitrogênio, o solubilização de fósforo, a produção de quelantes de ferro, a produção de fitohormônios que desencadeiam respostas e reações chave no crescimento das plantas, bem como a estimulação desse crescimento indiretamente através da síntese da enzima ACC deiaminase e do inibição do crescimento de microrganismos fitopatogênicos através de substâncias que são exsudadas para o solo como: antibióticos, sideróforos e enzimas com atividade lítica na parede de diversos fungos e bactérias.
Dentro do microorganismos promotores de crescimento de plantas Podemos encontrar cepas de diversos gêneros como Pseudomonas, Azospirillum, Bacillus, Enterobacter, Rhizobium, Burkholderia e Erwinia entre outras.
Peculiaridades dos inoculantes microbianos
As bactérias promotoras de crescimento constituem uma alternativa interessante para promover a nutrição mineral das plantas, aumentar a produtividade das culturas e, ao mesmo tempo, são mais fáceis de modificar por técnicas de biologia molecular do que um organismo altamente complexo.
Embora as perspectivas para o desenvolvimento de inoculantes microbianos que melhorem a mobilização de fósforo no solo tenham sido propostas há várias décadas, é evidente que a proposta é altamente problemática. Na verdade, é discutível que as probabilidades de sucesso podem ser melhoradas com um maior conhecimento dos processos e dos principais organismos envolvidos. No entanto, A complexidade da interação entre microrganismos e plantas no solo parece ser o maior obstáculo (portanto, Na IDEAGRO temos laboratório próprio e instalações para desenvolver e trabalhar com nossas cepas bacterianas que depois aplicamos em campo para avaliar seu desempenho adequado). Nesse sentido, a manipulação genética de microrganismos e plantas poderia aumentar a capacidade de mobilização de fontes de fósforo pouco disponíveis.
Em cada caso, é necessário um maior conhecimento das características dos microrganismos para então desenhar métodos de introdução de inoculantes como componentes persistentes da microflora do solo. Vale destacar a grande vantagem oferecida pelos microrganismos “multifuncionais”: microrganismos conhecidos por suas qualidades benéficas às plantas, aos quais pode ser transferida a capacidade de novos caracteres de interesse por meio de manipulação genética, com o objetivo de reunir em uma mesma linhagem, vários fatores que promovem o crescimento das plantas.
Fósforo: elemento essencial para a vida
O fósforo é um dos elementos químicos essenciais à vida. Faz parte dos ácidos nucléicos (DNA e RNA), do ATP e de outras moléculas que possuem o íon fosfato e que armazenam energia química. Também faz parte dos fosfolipídios que integram e dão flexibilidade às membranas celulares, aos ossos e aos dentes dos animais. Está em pequenas quantidades nas plantas, em proporções de aproximadamente 0,2 %, e nos animais até 1 % de sua massa pode ser fósforo.
Sua reserva fundamental na natureza é a crosta terrestre. Em geral, os solos agrícolas contêm boas reservas de fósforo em consequência da aplicação regular de fertilizantes, mas a sua disponibilidade para a planta é fraca devido a processos químicos que “fixam” o fósforo solúvel dos fertilizantes em formas insolúveis não adequadas à nutrição das plantas., por exemplo, a formação de fosfatos de cálcio em solos alcalinos e de fosfatos de ferro e alumínio em solos ácidos. O fósforo é encontrado nos solos nas formas orgânica e inorgânica. Entre 50 e 80 % de fósforo orgânico é composto de ácido fítico. As plantas absorvem o fósforo quase exclusivamente na forma solúvel, representada pelos ânions fosfato. As concentrações desses ânions em solução ficam em torno de 1 e 10 μM em equilíbrio com a fase sólida do solo. Por aqui, o fósforo inorgânico dissolvido atende à demanda da cultura por algumas horas durante o período de crescimento, considerando que essas quantidades são extremamente pequenas se comparadas às necessárias aos processos biológicos associados ao crescimento ideal das plantas.
Importância da solubilização do fósforo em biofertilizantes
Microrganismos solubilizadores de fósforo constituem até 40 % da população de bactérias do solo e uma parcela significativa deles é isolada da rizosfera.
Numerosos estudos demonstraram que a resposta das plantas à inoculação microbiana, em muitos casos, tem sido atribuída à melhoria da aquisição de fósforo. Isto gerou uma série de Microrganismos com amplo potencial para aumentar a disponibilidade de fósforo, que foram identificados e caracterizados. Dentro desses isolados encontramos fungos como Aspergillus niger e bactérias como Bacillus sp. e Pseudomonas sp.
Um exemplo neste sentido é o coinoculação de Pseudomonas striada e Bacillus polymyxa, com microorganismos fixadores de nitrogênio como é o caso do Azospirillum brasilense; Este experimento levou à acúmulo ideal de nitrogênio e fósforo necessário para o crescimento das plantas estudadas, quando a inoculação foi realizada com os microrganismos separadamente, mostrou-se um resultado completamente diferente.
Os microrganismos também podem interagir entre si, dando origem, em muitos casos, a interações sinérgicas que favorecem o crescimento das plantas.
Um exemplo desse sinergismo é a interação entre micorrizas: uma simbiose formada por certos fungos do solo e das raízes e microrganismos solubilizadores de fósforo. As micorrizas possuem estruturas típicas de troca nutricional dentro da raiz e uma abundante rede de micélio fora dela, o que permite que a raiz explore mais extensivamente o solo e aproveite melhor os elementos de baixa mobilidade, como o fósforo.
Microrganismos solubilizadores de fósforo desempenham um papel importante na aquisição de fósforo pelas plantas. Este nutriente é considerado um dos mais limitados em nossa agricultura e de grande importância para a nutrição vegetal.
A engenharia genética oferece a possibilidade de isolar e caracterizar novos genes relacionados com a solubilização do fósforo mineral ou orgânico, e a sua manipulação constitui uma forma de incorporar em bactérias promotoras de crescimento de plantas esta capacidade e assim melhorar a disponibilidade de fósforo para as plantas. A possibilidade de obtenção de biofertilizantes à base destes microrganismos teria um efeito positivo nas plantas e um impacto ecológico benéfico no meio ambiente.
Com informações de Maria Teresa Fernández e Hilda Rodríguez.
O papel da solubilização do fósforo em biofertilizantes microbianos[:]
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