Como a avaliação e a utilização de microrganismos ampliam os horizontes da agricultura




Dia 5 de dezembro foi o Dia Mundial do Solo ⎯ o organismo vivo que sustenta a vida em nosso planeta. Um solo rico em biodiversidade é um solo saudável e com maiores condições para a promoção do crescimento das plantas. A biodiversidade de microrganismos do solo é importante para as plantas, para o meio ambiente e para a nossa saúde!


Manejos agrícolas baseados em avaliações e produtos biológicos servem para estimular o estabelecimento de microrganismos capazes de atuar em benefício da saúde de solos e plantas. 🌱


Estima-se que em apenas um grama de solo típico possa haver até 100 milhões de bactérias e 200 mil fungos em números absolutos. O papel benéfico de certos microrganismos na agricultura começou a ser estudado de maneira relevante a partir da década de 1980. Atualmente temos maior conhecimento a respeito do potencial que os microrganismos possuem em relação às funções do solo, mas sabemos que ainda há muito para ser descoberto.


Segundo a Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB), cerca de 70% dos solos cultivados no Brasil apresentam limitações sérias de fertilidade, necessitando da aplicação de fertilizantes para repor os nutrientes essenciais ao desenvolvimento vegetal. Aliado à fertilização, insumos biológicos como inoculantes e biofertilizantes são alternativas para estimular o crescimento vegetal, por meio da produção e/ou presença de hormônios vegetais e moléculas com atividade antagonista contra patógenos, e para o incremento da diversidade da microbiota e adição de populações de microrganismos benéficos ao solo. Os insumos biológicos também podem conter a presença de macro/micronutrientes e reguladores de crescimento vegetal que estimulem a recuperação da saúde do solo vinculado ao aumento de produtividade das culturas.



O papel de destaque das bactérias benéficas ao desenvolvimento das plantas.


Na década de 1980 iniciaram-se os estudos sobre as bactérias promotoras de crescimento vegetal (PGPB, Plant Growth Promoting Bacteria). Estima-se que essas bactérias estabeleceram interações mutualísticas com os vegetais há cerca de 80 a 100 milhões de anos. De acordo com sua utilização como produto voltado à área agrícola, podemos classificar as PGPBs em três grupos principais:


  • Promotoras de crescimento: encontradas em produtos como inoculantes (contêm uma cepa específica) e biofertilizantes (contêm diversas cepas ou um consórcio delas), atuam diretamente no crescimento vegetal por meio de processos como a fixação de nitrogênio atmosférico, solubilização de fosfatos e produção de hormônios vegetais;


  • Biocontroladoras: protegem a planta contra patógenos, sobretudo fúngicos e bacterianos, seja pela produção de antimicrobianos ou pela indução de mecanismos de resistência ao estresse;


  • Biorremediadoras: promovem a descontaminação do ambiente, permitindo a melhora do crescimento do vegetal.


Grande parte das PGPBs são encontradas na rizosfera, a região do solo influenciada diretamente pelas raízes, pois os exsudatos vegetais eliminados servem como um fator de atração às bactérias. A colonização das raízes pelas PGPBs depende de fatores como: característica da bactéria, composição química, física e biológica do solo, manejo empregado, clima e disponibilidade de nutrientes, entre outros.


Diante do crescente apelo por tecnologias agrícolas ambientalmente amigáveis e de baixo custo, as PGPBs têm potencial para cumprir muito bem este papel. Muitas bactérias benéficas já têm sido empregadas em diversos cultivos, já que permitem a diminuição do uso de agroquímicos e mostram resultados promissores na produção agrícola. O uso mais conhecido de PGPBs é a utilização de rizóbios para a fixação de nitrogênio em leguminosas, sobretudo para a cultura da soja, na qual a utilização de inoculantes supre necessidades extras de fertilização. Mais recentemente, a aplicação de inóculos de Azospirillum brasilense tem se mostrado eficiente para a promoção de crescimento e aumento do número de nódulos radiculares formados entre soja e rizóbios. Além de rizóbios (que inclui vários gêneros simbiontes) e Azospirillum, cepas dos gêneros Bacillus e Pseudomonas também têm tido papel de destaque para potenciais usos agrícolas.


É importante mencionar o quão difícil pode ser prever e controlar a colonização e a permanência de bactérias inoculadas ao solo, visto que as condições ambientais e a comunidade microbiana residente podem interferir no estabelecimento das bactérias inoculadas. A utilização das PGPBs em campo pode não apresentar os mesmos efeitos apresentados em ambientes controlados. Dessa maneira, as pesquisas atuais na área têm por objetivo aprimorar a utilização das PGPBs em condições naturais. Uma abordagem recente que relaciona conhecimentos da ecologia microbiana e genética, denominada SynComs (do inglês, Synthetic Microbial Communities), vem sendo desenvolvida.


Como bem sabido, a produtividade pode ser altamente variável mesmo em áreas que compartilhem do mesmo tipo de solo, clima, cultivar vegetal e práticas de manejo. Estudos têm demonstrado que tais discrepâncias podem estar relacionadas às diferenças dos perfis de microrganismos do solo. Desta forma, embora já existam no mercado diversos testes e insumos voltados aos fatores físicos e químicos do solo, e que eles sejam aplicados rotineiramente na prática agrícola, o mesmo não acontece para os fatores biológicos. Assim, a análise de microbioma do solo e a testagem de produtos biofertilizantes e organo-minerais, desenvolvidos dentro de uma cadeia sustentável de produção, têm potencial para colocar a agricultura brasileira na vanguarda de testes inovadores e insumos nacionais que agreguem valor às culturas vegetais e o complexo agrícola nacional como um todo.


É pensando em tudo isso que a Agrega oferece aos produtores o que há de mais moderno na área agrícola. A identificação genômica de microrganismos em inoculantes comerciais e a metataxonômica, aplicada a análises de solo ou biofertilizantes para avaliação de comunidades microbianas, são técnicas de sequenciamento de DNA que podem auxiliar no aprimoramento da qualidade do solo e plantio, por meio de pesquisas microbiológicas abrangentes.




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A Agrega é uma startup voltada a análises moleculares microbiológicas. Atuamos em diversos segmentos, inclusive na agropecuária. Dispomos de ferramentas avançadas de sequenciamento e análise de microbiomas, como o microbioma do solo.



Referências principais


CHEN et al. (2020). Construction and Application of Synthetic Microbial Community. Chinese Science Bulletin, v. 66, n. 3, p. 273–283.


DE-BASHAN et al. (2020). Application of beneficial microorganisms and their effects on soil, plants, and the environment: the scientific legacy of Professor Yoav Bashan. Biology and Fertility of Soils, v. 56, n. 4, p. 439–442.


DEBENPORT et al. (2015). Association of shifting populations in the root zone microbiome of millet with enhanced crop productivity in the Sahel Region (Africa). Applied and Environmental Microbiology, n. 81, p. 2841–2851.


FELESTRINO (2017). Potencial biotecnológico de bactérias associadas a plantas do Quadrilátero Ferrífero. p. 136.


GLICK (2018). Soil Microbes and Sustainable Agriculture. Pedosphere, v. 28, p. 167–169.


MARIANO et al. (2004). IMPORTÂNCIA DE BACTÉRIAS PROMOTORAS DE CRESCIMENTO E DE BIOCONTROLE DE DOENÇAS DE PLANTAS PARA UMA AGRICULTURA SUSTENTÁVEL. Anais da Academia Pernambucana de Ciência Agronômica, vol. 1, p.89-111.


RILLING et al. (2019). Current opinion and perspectives on the methods for tracking and monitoring plant growth‒promoting bacteria. Soil Biology and Biochemistry, v. 130, p. 205–219.


SILVA et al. (2018). Growth-promoting potential of bacterial biomass in the banana micropropagated plants. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 22, n. 11, p. 782–787.


SOUZA et al. (2015) Luciane M.P. Plant growth-promoting bacteria as inoculants in agricultural soils. Genetics and Molecular Biology, v. 38, n. 4, p. 401–419.





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