Nutrição vegetal: como o microbioma do solo pode contribuir?
Neste material você irá conhecer um pouco mais sobre:
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Os microrganismos que vivem no solo;
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Como podemos usar os microrganismos para melhorar a nutrição vegetal.
Como todos os seres vivos, os vegetais necessitam de uma série de elementos químicos para se nutrir, crescer e se multiplicar. Esses elementos podem ser divididos em duas categorias gerais, os macroelementos e os microelementos, de acordo com as quantidades que as plantas necessitam para o seu crescimento (TAIZ; ZEIGER, 2002).
Os macroelementos são aqueles que as plantas necessitam em grandes quantidades e incluem o carbono e o nitrogênio.
Os microelementos são necessários em baixas quantidades e incluem o zinco e o manganês.
As plantas obtêm esses elementos a partir das formas químicas presentes no solo e na atmosfera. O carbono, por exemplo, se encontra em grande abundância na atmosfera, especialmente na forma de CO2, que as plantas, por serem autotróficas, conseguem assimilar. Contudo, a maior parte dos outros elementos deve ser obtida diretamente do solo, através das raízes.
Nesse caso, os vegetais encontram um problema: dependendo das condições que prevalecem no solo e da geologia local, muitos dos elementos nutrientes, tanto macro quanto microelementos, podem estar escassos ou, se presentes, em uma forma química que as plantas não conseguem assimilar. Podendo levar à uma condição de deficiência nutricional e à redução da produtividade. É nesse contexto que os microrganismos que vivem no solo podem ajudar o produtor agrícola.
Mas como os microrganismos podem ajudar?
Como se sabe, a maioria dos microrganismos presentes no solo realizam múltiplas funções importantes para a nutrição das plantas. Mas eles também podem ser responsáveis por perdas de nutrientes, dependendo das condições locais e do nutriente em questão.
Uma das ações benéficas que os microrganismos realizam para a nutrição das plantas, é a conversão de elementos de forma química não biodisponíveis para uma forma que as plantas conseguem assimilar. Um dos melhores exemplos de processos desse tipo é a solubilização (ALORI et al, 2017). Muitos microrganismos são capazes de solubilizar elementos como o fósforo e o potássio, entre outros. O processo de solubilização pode envolver enzimas específicas, como as fosfatases, no caso do fósforo. Mas ele também se deve à produção de ácidos orgânicos que promovem a solubilização destes elementos presentes nos minerais do solo.
Microrganismos solubilizadores de fósforo e de potássio, bactérias dos gêneros Bacillus e Pseudomonas e os fungos micorrízicos, têm sido empregados com sucesso como estratégias para promover uma melhor nutrição vegetal, associada com a redução da aplicação de fertilizantes convencionais. Esse tipo de estratégia é importante pois, pelo aproveitamento dos potenciais biológicos naturais de um solo, pode-se reduzir os gastos com insumos, além de obter uma lavoura mais sustentável, atendendo às atuais demandas do mercado consumidor.
Outro exemplo de atividade benéfica para a nutrição vegetal é o processo de fixação do nitrogênio (MOAT et al., 2002). Nesse processo, os microrganismos do solo convertem o nitrogênio atmosférico (N2), que as plantas não são capazes de assimilar, em formas químicas que elas podem absorver. Isso é importante, pois o N2 é o principal gás presente na atmosfera, o que o torna a fonte mais abundante de nitrogênio em todo o planeta.
Microrganismos fixadores de nitrogênio incluem os rizóbios e bactérias de gêneros como Azospirillum, organismos utilizados há muitos anos na agricultura, especialmente na produção da soja. Isso ilustra como é possível usufruir desses organismos benéficos para a produção agrícola.
Efeitos negativos dos microrganismos na nutrição
Como afirmado anteriormente, os microrganismos também podem atuar de maneira negativa na nutrição vegetal. Um exemplo de processo desse tipo é a desnitrificação. Nesse caso, os microrganismos metabolizam o nitrato (NO3-), convertendo-o nas seguintes formas gasosas: óxido nítrico (NO), óxido nitroso (N2O) e N2 (WHITE et al., 2012). Os microrganismos que realizam esse processo são chamados desnitrificantes e eles são maléficos, pois, nesse processo, o nitrogênio presente no solo na forma de NO3-, que as plantas conseguem absorver, é convertido em formas que elas não assimilam.
A desnitrificação pode ser considerada como uma forma de perda de nitrogênio do solo. Além disso, algumas das formas do nitrogênio geradas durante a desnitrificação podem ter efeitos prejudiciais ao clima. Contudo, em muitos solos, a atividade dos organismos desnitrificantes é limitada. Geralmente, observa-se altas taxas de desnitrificação em solos que apresentam altos teores de água e baixas quantidades de oxigênio.
Fique atento!
Para que um produtor agrícola ou um consultor usufrua dos benefícios que os microrganismos do solo podem proporcionar, deve-se realizar uma análise biológica do solo. Há vários tipos de análises, porém, uma das que mais se destaca é a análise genética. Ela permite que um conjunto mais completo de organismos e das funções que eles realizam no solo sejam descritas, auxiliando nas decisões de manejo em uma lavoura.
ALORI, E. T.; GLICK, B. R.; BABALOLA, O. O. Microbial phosphorus solubilization and its potential for use in sustainable agriculture. Front. Microbiol., v. 8, artigo 971. doi: 10.3389/fmicb.2017.00971.
MOAT, A. G.; FOSTER, J. W.; SPECTOR, M. P. Nitrogen metabolism. In: Microbial Physiology. New York: John Wiley & Sons, p. 475-501, 2002.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Plant Physiology, 3º. Ed. Sunderland: Sinauer Associates, 2002.
WHITE, D.; DRUMMOND, J.; FUQUA, C. The Physiology and Biochemistry of Prokaryotes. Oxford: Oxford University Press, 2012.
