A importância da análise microbiológica de solo para a agricultura Publicado em:

Análises Microbiológicas

Neste material você irá conhecer um pouco mais sobre:

  • O que é a análise microbiológica de solo
  • O uso deste tipo de análise na agricultura

Diferentes análises podem ser conduzidas para avaliar a qualidade de um solo e auxiliar os produtores e os agrônomos na gestão de uma lavoura. Entre elas, o emprego das análises microbiológicas vem expandindo-se cada vez mais, em reconhecimento da importância que os processos biológicos possuem na manutenção dos ecossistemas de solo e de uma produção agrícola mais sustentável.

A análise microbiológica consiste na avaliação da presença de microrganismos e de sua atividade em um determinado solo. O uso deste tipo de análise é justificado, pois os microrganismos são componentes muito sensíveis dos solos, que respondem rapidamente a mudanças ambientais. Além disso, os microrganismos integram os múltiplos efeitos das variáveis que afetam os processos biogeoquímicos de um ecossistema (TÓTOLA; CHAER, 2002), que, por sua vez, são fundamentais para o crescimento vegetal e para a produção agrícola.

Tradicionalmente, as análises microbiológicas empregadas na avaliação da qualidade do solo são de dois tipos: 
(1) enumeração de determinados grupos de microrganismos;
(2) determinação da atividade microbiana em uma amostra. 
A enumeração de microrganismos do solo pode ser realizada pelo uso de microscópios ou pelo emprego de técnicas de cultivo laboratorial. A detecção de organismos patogênicos constitui um exemplo de aplicação das técnicas de contagem de microrganismos baseadas no uso de meios de cultura que são específicos para o patógeno que se deseja detectar (VALARINI, 2000). 

Os métodos baseados no cultivo dos microrganismos possuem certas limitações (FRIGHETTO; SCHNEIDER, 2000). Em primeiro lugar, eles geralmente subestimam a comunidade microbiana presente em um solo, uma vez que a maioria das espécies presentes não se desenvolve em meios de cultura. Em segundo lugar, cada metodologia de cultivo é direcionada a um ou a um pequeno grupo de microrganismos. Logo, o emprego destas técnicas para a avaliação de múltiplos microrganismos em uma amostra torna o processo mais trabalhoso e demorado.


A atividade dos microrganismos também pode ser usada como indicadora de qualidade na avaliação de um solo. Neste tipo de análise não é estimada a quantidade de microrganismos em uma amostra; são avaliadas as taxas de determinados processos que eles realizam em um determinado solo. Há vários métodos para mensurar a atividade microbiana. Pode-se, por exemplo, estimar a taxa de fixação de nitrogênio ou a atividade metabólica total em um solo (FRIGHETTO; VALARINI, 2000).

Porém, uma das metodologias de estimação da atividade microbiana em uso crescente nos últimos anos baseia-se na determinação da atividade enzimática de um solo. Este tipo de análise nos fornece informações sobre a ação decompositora dos microrganismos presentes em uma amostra e é a base da técnica de bioanálise desenvolvida por Mendes e colaboradores (2018). Na bioanálise, a atividade de três grupos de enzimas – as B-glicosidase, as fosfatase e as sulfatases  – é avaliada como indicadora da fertilidade e da saúde geral de um solo.

Além das técnicas mais tradicionais, descritas e exemplificadas nos parágrafos anteriores, há um terceiro grupo de métodos de análise cujo uso tem se expandido ao longo da última década. Este grupo de métodos consiste na análise genética dos microrganismos presentes em um solo, como realizada pela empresa Biome4all

A análise genética de microrganismos começou a ser empregada na década de 1970, porém somente no âmbito acadêmico, e, mesmo assim, apenas em certas instituições especializadas. Porém, durante a última década e meia, o uso desta análise expandiu-se, não apenas no meio acadêmico, como também em vários setores produtivos, incluindo o agrícola. Isto ocorreu em função do desenvolvimento de métodos de análise de DNA mais sensíveis e baratos (SLATKO; GARDNER; AUSUBEL, 2018), tornando viável a análise genética de forma mais rotineira.

De maneira geral, a análise genética do solo envolve duas etapas, que acontecem após a coleta da amostra (BONNICHSEN et al., 2019): (1) extração do DNA presente no solo e (2) caracterização do DNA extraído. A principal e mais informativa maneira de caracterizar o DNA é o sequenciamento. Esta análise permite que a maior parte dos organismos presentes em um solo seja identificada e que as funções destes organismos sejam caracterizadas simultaneamente. Portanto, neste tipo de análise é possível obter-se uma avaliação mais completa e integrada de um solo, em comparação com as técnicas mais tradicionais, descritas anteriormente.

A informação gerada a partir da análise genética de um solo constitui uma potente ferramenta para o produtor agrícola, para os agrônomos e para as empresas de insumos à agricultura. Como ela fornece um panorama mais detalhado e integrado do componente biológico de um solo, a análise genética pode permitir que as práticas adotadas em uma determinada lavoura sejam ajustadas, visando ao aproveitamento do potencial natural do solo e, eventualmente, à redução dos custos de produção ou até ao aumento de produtividade. As empresas de insumos agrícolas, especialmente as de bioinsumos, também podem se beneficiar com o uso da análise genética na avaliação da eficácia e dos efeitos de seus produtos sobre um determinado solo.
Por último, mas não menos importante, este tipo de análise também contribui para práticas agrícolas mais sustentáveis e conservacionistas, características que têm sido cada vez mais exigidas pelos consumidores.

 

Referências

BONNICHSEN, L.; SVENNINGSEN, N. B.; NICOLAISEN, M. H.; NYBROE, O. Methods to determine bacterial abundance, localization, and general metabolic activity in soil. In: ELSAS, J. D.; TREVORS, J. T.; ROSADO, A. S.; NANNIPIERI, P. Modern Soil Microbiology. 3. ed. Boca Raton: CRC Press, 2019. p. 195-213.

FRIGHETTO, R. T. S.; SCHNEIDER, R. P. Problemas encontrados na avaliação de microrganismos do solo. In: FRIGHETTO, R. T. S.; VALARINI, P. J. Indicadores biológicos e bioquímicos da qualidade do solo. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2000. p. 41-44.

FRIGHETTO, R. T. S.; VALARINI, P. J. Indicadores biológicos e bioquímicos da qualidade do solo. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2000. p. 41-44.

MENDES, I. C.; SOUSA, D. M. G.; REIS JUNIOR, F. B.; LOPES, A. A. C. Bioanálise de solo: como acessar e interpretar a saúde do solo. Brasília: Embrapa Cerrados, 2018.

SLATKO, B. E.; GARDNER, A. F.; AUSUBEL, F. M. Overview of next-generation sequencing technologies. Current Protocols in Molecular Biology, n. 122, artigo e59, 2018. doi: 10.1002/cpmb.59.

TÓTOLA, M. R.; CHAER, G. M. Microrganismos e processos microbiológicos como indicadores da qualidade dos solos. Tópicos em Ciência do Solo, n. 2, p. 195-276, 2002.

VALARINI, P. J. Métodos básicos para contagem de patógenos do solo: meios seletivos para isolamento, avaliação e identificação. In: FRIGHETTO, R. T. S.; VALARINI, P. J. Indicadores biológicos e bioquímicos da qualidade do solo. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2000. p. 45-51.

 

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