Promover relação natural entre plantas e bactérias pode reduzir necessidade de fertilizantes

À medida que a população cresce e os rendimentos das culturas são ameaçados pelas alterações climáticas, os investigadores estão empenhados em ajudar a promover o crescimento das plantas de uma forma natural e sustentável.

Os investigadores, incluindo os das Universidades de Warwick e Justus Liebig (Alemanha), mostraram uma nova forma de aumentar a absorção de nutrientes e o crescimento das plantas. Isto “poderia reduzir a necessidade de fertilizantes, um fator de produção agrícola que pode ser prejudicial para o ambiente”, sublinha um comunicado divulgado no site da Universidade de Warwick. Os fertilizantes “podem escorrer para os cursos de água ou ser decompostos pelos micróbios do solo, libertando na atmosfera o potente gás com efeito de estufa, o óxido nitroso”, acrescenta.

A equipa de investigadores investigou a eficiência das relações entre plantas e bactérias (também conhecidas como simbiose), enquanto esclareceu o impacto deste fenómeno natural nas interações com outros micróbios do solo.

Segundo o estudo, as leguminosas (ervilhas e feijões) interagem com bactérias rizóbios que “fixam” o azoto do ar e o fornecem como nutrientes à planta. Estes micróbios “aproveitam o potencial para ajudar as plantas a adquirir nutrientes do solo para aumentar o crescimento ou desenvolver a resistência ao stress”. Estas propriedades “tornam as culturas de leguminosas relativamente independentes da aplicação de fertilizantes químicos e oferecem uma abordagem agrícola sustentável para a produção de alimentos”. As leguminosas “podem interagir com muitas espécies de rizóbios, mas o resultado desta interação depende da capacidade da bactéria para fixar azoto e do tipo de solo – a ‘eficiência simbiótica’”

No estudo, financiado pelo Conselho de Investigação em Biotecnologia e Ciências Biológicas (BBSRC), os investigadores identificaram o impacto das diferentes eficiências simbióticas na modelação não só do crescimento e da nutrição das plantas, mas também dos outros micróbios do solo, “que podem ajudar a melhorar a saúde das plantas e do solo como ‘biofertilizantes’”, sublinha o comunicado.

Segundo a mesma fonte, o trabalho foi realizado utilizando um parente de ervilhas e feijões que podem interagir com diferentes tipos de bactérias fixadoras de azoto, numa série de tipos de solo representativos de ambientes agrícolas – incluindo no Campus de Inovação da Universidade de Warwick, Stratford-Upon-Avon.

Utilizando diferentes estirpes de bactérias, a equipa mediu as respostas moleculares da planta e a quantidade de minerais na planta. As comunidades bacterianas e fúngicas foram também registadas em diferentes locais: no solo, à volta da raiz e no interior da raiz. Ao combinar todos estes tipos e localizações de dados, “foi possível compreender o impacto da ‘eficiência simbiótica’”.

“Objetivo é colaborar com empresas agrícolas para avaliar a utilização destes micróbios como biofertilizantes para a produção de leguminosas”

“O crescimento e a aptidão das plantas dependem em grande medida da simbiose com uma comunidade altamente complexa de microrganismos (o “microbioma”), à superfície das raízes. O nosso estudo mostrou que o estado nutricional do solo afetava a simbiose entre os rizóbios benéficos – que fixam o azoto atmosférico em troca de nutrientes – e as leguminosas”, disse Patrick Schäfer, professor da Universidade Justus Liebig, Gießen, na Alemanha.

Já a coautora do estudo, Beatriz Lagunas, da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Warwick, explicou que “o nosso trabalho demonstrou que a simbiose com diferentes espécies de bactérias pode alterar todo o microbioma da raiz. Descobrimos a capacidade das bactérias fixadoras de azoto para instalar um microbioma benéfico para as plantas, dependendo do seu ambiente. Também identificámos estirpes microbianas que fazem parte desta comunidade e que poderão ser úteis como fertilizantes benéficos para o futuro”.

Para a professora Miriam Gifford, da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Warwick, este trabalho “tem implicações significativas para a aplicação destas bactérias fixadoras de azoto para assegurar a produção de leguminosas alimentares importantes, como o feijão e a ervilha, no campo”.

“Após este trabalho, estamos agora a testar o impacto dos micróbios em diferentes espécies de plantas para avaliar o crescimento das plantas e a resistência ao stress. O nosso objetivo é colaborar com empresas agrícolas para avaliar a utilização destes micróbios como biofertilizantes para a produção de leguminosas. Isto deverá contribuir para diminuir a utilização de fertilizantes químicos, reduzindo o seu impacto no ambiente”, acrescentou.