Em um hectare de solo, pode existir supreendentemente mais de 1 tonelada de carbono de biomassa microbiana. Este número é composto por algas, vírus, artrópodes e protozoários, mas, essencialmente, comunidades de fungos e bactérias em quantidades superiores aos demais organismos.
Os microrganismos são os grandes responsáveis pelo fornecimento de nutrientes e fatores de crescimento aos cultivos, por meio da atuação direta em ciclos biogeoquímicos, como nitrogênio, carbono e fósforo, além da degradação da matéria orgânica e biorremediação de xenobióticos. 🦠
Os xenobióticos são produtos sintéticos como inseticidas, pesticidas e herbicidas que, após serem adicionados ao solo, interferem drasticamente na composição da microbiota, podendo persistir no ambiente e contaminar as águas subterrâneas se não forem biodegradados.
Fungos e bactérias desempenham diversos destes serviços para o ecossistema e exercem um papel fundamental sobre a fertilidade. No solo, a matéria orgânica geralmente é encontrada como moléculas de grande tamanho, não disponíveis para absorção pelas raízes das plantas.
Nesse cenário, a atuação dos microrganismos com a biodigestão destes compostos ricos em nutrientes permite que eles sejam reduzidos a íons e outras pequenas moléculas como aminas, compostos aromáticos e grupos orgânicos solúveis, os quais podem ser absorvidos pelas raízes das plantas.
Ciclos biogeoquímicos e o microbioma do solo
A microbiota do solo consome e transforma muitos gases atmosféricos como hidrogênio, dióxido de carbono e metano, entre outros. Um importante exemplo é a atuação de certos microrganismos no ciclo do nitrogênio, com rotas de entrada de nitrogênio no solo, como a fixação de nitrogênio atmosférico (N2) em amônia, ou rotas de saída, como a desnitrificação que leva à emissão de gases de efeito estufa, como o óxido nitroso, e à perda de N2 para a atmosfera.
Os microrganismos influenciam no pH do solo e podem até mesmo afetar a disponibilidade de água ao alterar a condutividade hidráulica e a hidrofobicidade. 💧
Alguns gêneros específicos de bactérias ganharam destaque ao longo dos anos por suas habilidades de promover o crescimento de plantas, assim como Rhizobium, Bradyrhizobium, Herbaspirillum, Gluconacetobacter, Bacillus e Azospirillum. Estes e outros membros da microbiota do solo também podem ser responsáveis pela inibição do crescimento de fitopatógenos, isto é, microrganismos que causam doenças às plantas.
A interação entre os microrganismos e suas rotas metabólicas constituem, assim, a dinâmica por detrás das características biológicas, químicas e até mesmo físicas do solo. Por exemplo, estirpes de Bacillus, ao inibir fitopatógenos e produzir hormônios vegetais podem favorecer o desempenho da nodulação de raízes por estirpes de Rhizobium fixadoras de N2, proporcionando efeitos benéficos ao controle de patógenos, absorção de nitrogênio e crescimento vegetal em geral. Desta forma, podendo atuar de forma direta (ex., ciclos biogeoquímicos e controle de fitopatógenos) ou indireta (ex., retenção de água e pH), a microbiota regula o equilíbrio e saúde do solo exercendo fortes efeitos sobre a vegetação.
A heterogeneidade do solo
Cada solo, em cada local, conterá sua própria constituição e comunidade microbiana correspondente. Desta forma, além de diferenças de textura, porosidade e constituição química, também serão encontrados diferentes grupos de microrganismos entre diferentes solos, regiões, plantas cultivadas e práticas de manejo, dentre outros fatores.
Não existe uma comunidade “ideal” de microrganismos, mas aquela que melhor reflete as boas condições de cultivo dentro de seu contexto, pois seria improvável que apenas uma comunidade microbiana ideal promovesse universalmente benefícios aos mais variados tipos de solo e ambientes.
Ainda, apesar de estarem presentes com uma ampla diversidade e número, a maior parte dos microrganismos do solo ainda não foi caracterizada e sequer é cultivável em condições de laboratório. Além disso, menos de 1% da área superficial do solo é, de fato, ocupada por microrganismos, indicando que ainda existem restrições bióticas e abióticas que impedem essa colonização. Outro fator é que mais de 95% da biomassa encontrada no solo provavelmente encontra-se dormente ou inativada.
A importância das análises microbiológicas do solo
Fatores como mudanças climáticas, padrões de precipitação, degradação do solo e práticas inadequadas de manejo, podem influir nas funções benéficas que são efetuadas pelos microrganismos.
Para um determinado tipo de plantio e local, análises mais abrangentes poderão levar em conta, além dos dados químicos do solo e do histórico de produtividade, o contexto biológico por detrás da dinâmica do solo.
Atualmente já é possível avaliar a microbiota do solo por meio de análises de DNA.
Por meio da chamada “metaxonômica” é possível avaliar a abundância relativa dos grupos de microrganismos e seus indicadores de diversidade. Para uma análise detalhada de espécies e suas redes metabólicas, o mais adequado seria a análise chamada de “metagenômica”.
A Agrega realiza análises metagenômica e metaxonômica utilizando a tecnologia Sequenciamento de Nova Geração (NGS), obtendo informações de alta qualidade de toda microbiota da amostra. Para um maior entendimento sobre a saúde do microbioma do seu solo, entre em contato conosco, e atenda às necessidades específicas do seu solo.
Fontes
CARDOSO EJBN, ANDREOTE FD (2016). Microbiologia do Solo. Piracicaba: ESALQ. 2ed.
FIERRER, N (2017). Embracing the unknown: disentangling the complexities of the soil microbiome. Nat Rev Microbiol 15, 579–590.
HASHMI et al. (2017). Xenobiotics in the Soil Environment: Monitoring, Toxicity and Management. Cham: Springer.
JANSSON JK, HOFMOCKEL KS (2018). The soil microbiome — from metagenomics to metaphenomics. Current Opinion in Microbiology, Volume 43, Pages 162-168.
LEITE LFC, ARAÚJO ASF (2007). Ecologia Microbiana do Solo. Teresina: Embrapa Meio-Norte. 1ed.
MATTOS MLT. (2015). Microbiologia do Solo. São Carlos: Editora Cubo, p. 250-272.