Os microrganismos promotores do crescimento das plantas (MPCP) são bactérias ou fungos que vivem nas raízes das plantas. Eles desempenham um papel vital na promoção do crescimento das plantas, melhorando a nutrição do solo e protegendo as plantas contra doenças.
Muitas vezes vistos apenas como agentes de doenças, os microrganismos patogênicos também podem desempenhar um papel significativo no crescimento e desenvolvimento das plantas. Frequentemente, os patógenos são associados a coisas negativas, mas eles podem realmente oferecer uma série de benefícios para as plantas.
A rizosfera é o ambiente que contempla as raízes das plantas e o ambiente do solo: ar, água e microrganismos. Nesse ambiente, há uma grande variabilidade genética, com uma enorme quantidade de informações – ou seja, de instruções para a produção de substâncias que interagem entre si e promovem o crescimento das plantas.
Neste post, exploraremos como os MPCPs beneficiam as plantas em três aspectos principais: nutrição vegetal, proteção contra doenças e tolerância ao estresse. A importância dos MPCPs é muitas vezes subestimada, mas graças à pesquisa contínua, estamos começando a entender o seu papel fundamental nos ecossistemas do solo.
Qual a importância dos microrganismos para a estabilidade do Solo?
A estabilidade do solo decorre de uma mistura de características bióticas e abióticas. As comunidades microbianas podem oferecer uma medida quantitativa da saúde do solo, já que estas bactérias influenciam o funcionamento do ecossistema através dos processos biogeoquímicos.
A saúde do solo define a habilidade do solo de operar como um sistema vivo essencial, dentro dos limites do ecossistema e do uso da terra, para sustentar a produtividade vegetal e animal, preservar ou aprimorar a qualidade da água e do ar, e promover a saúde vegetal e animal.
Os fatores que regulam a saúde do solo englobam características químicas, físicas e biológicas, como tipo de solo, clima, padrões de cultivo, uso de defensivos agrícolas e fertilizantes, disponibilidade de substratos e nutrientes, concentrações de material tóxico e a presença ou ausência de conjuntos específicos e tipos de organismos.
As interações entre plantas e microrganismos na rizosfera determinam a saúde das plantas, a produtividade e a fertilidade do solo.
A planta interage com o microbioma. Existem microrganismos que beneficiam a vida da planta e a planta, em troca, tem um efeito positivo na reprodução desses microrganismos.
O processo de formação do microbioma é complexo. A planta exsuda alguns compostos de carbono na rizosfera, que servem como fonte de energia tanto para a planta quanto para os microrganismos. Esses compostos atraem os microrganismos para a rizosfera e auxiliam na reprodução dos que já estão presentes nesse ambiente.
Um aspecto interessante é que, assim como os compostos podem atrair certos microrganismos, eles também podem repelir e inibir o desenvolvimento de outros.
Um exemplo é o da Dimboa. Em 1962, uma substância do milho foi catalogada como “substância doce do milho”. Algumas décadas depois, essa substância foi nomeada como Dimboa (Dimboa Glicosidase).
Essa molécula funciona como um antibiótico. Ela permanece inativa dentro do tecido do milho até que um inseto atacante a ative. A Dimboa então se direciona para o sistema radicular do milho e, graças ao seu efeito antibiótico, elimina os microrganismos presentes. No entanto, uma espécie de bactéria, a Pseudomonas putida, não é afetada pela Dimboa, e se estabelece na rizosfera da planta.
Portanto, como parte da evolução do sistema vivo da rizosfera, a planta seleciona aqueles microrganismos que são benéficos para ela, estabelecendo uma relação de simbiose.
Fonte: https://croplifebrasil.org/O papel do microbioma na promoção do crescimento das plantas
Microrganismos Promotoras de Crescimento
As bactérias promotoras de crescimento de plantas são capazes de aumentar o crescimento das mesmas e protegê-las contra doenças e estresses abióticos através de uma variedade de mecanismos. Aquelas que estabelecem associações próximas com as plantas, como os endófitos, tendem a ser mais bem-sucedidas na promoção do crescimento.
Doenças causadas por microrganismos patogênicos frequentemente resultam em queda de produtividade. É amplamente reconhecido que o crescimento das plantas é inibido quando são infectadas por patógenos, embora o mecanismo subjacente ainda seja pouco compreendido.
Algumas bactérias promotoras de crescimento protegem as plantas contra ataques de patógenos, exterminando diretamente os parasitas. Essas bactérias produzem antibióticos como HCN, fenazinas, pioluteorina e pirrolnitrina.
Algumas rizobactérias podem induzir a resistência das plantas a micróbios patogênicos, fenômeno conhecido como resistência sistêmica induzida. Esta resistência é geralmente diferente da resistência sistêmica adquirida, pois depende mais da sinalização do ácido jasmônico e do etileno da planta do que da sinalização do ácido salicílico.
O segundo grupo de bactérias promotoras de crescimento pode estimular o crescimento da planta diretamente na ausência de patógenos, fornecendo substâncias benéficas. Bactérias do gênero Rhizobium, por exemplo, fixam N2 gasoso em amônia, que pode ser utilizada por plantas leguminosas como fonte de nitrogênio.
Os mecanismos podem ser divididos em diretos e indiretos. Os diretos estão relacionados à fixação e solubilização de nutrientes importantes para o desenvolvimento das plantas, como nitrogênio, fosfato e potássio.
Os indiretos estão associados à produção de substâncias que combatem patógenos nocivos, enzimas e outras substâncias que auxiliam nos processos biométricos das plantas.
- Mecanismos diretos
- Fixação de nitrogênio;
- Solubilização de fosfato;
- Solubilização de potássio;
- Produção de sideróforos;
- Produção de fitormônios.
- Mecanismos indiretos
- Produção de antibióticos;
- Produção de enzimas hidrolíticas;
- Indução de resistência sistêmica;
- Produção de exopolissacarídeos.
Estímulo ao Crescimento
Os MPCPs são conhecidos por sua capacidade de melhorar a nutrição do solo. Além disso, certos microrganismos patogênicos também podem produzir hormônios que estimulam o crescimento das plantas. Esses hormônios, conhecidos como fitohormônios, podem acelerar o desenvolvimento das plantas e aumentar a sua produção. Eles podem influenciar uma variedade de processos, incluindo germinação, enraizamento, floração, frutificação e maturação. Isso torna os microrganismos patogênicos um recurso valioso para agricultores e jardineiros que buscam maximizar a produção de suas plantas.
Eles fazem isso de várias maneiras, incluindo a fixação de nitrogênio, a solubilização de fosfatos e a produção de hormônios vegetais. A fixação de nitrogênio é o processo pelo qual certas bactérias convertem o nitrogênio atmosférico em formas que as plantas podem usar.
Este é um processo fundamental, pois o nitrogênio é um componente essencial das proteínas, que são vitais para o crescimento e desenvolvimento das plantas. A solubilização de fosfatos é outro processo importante. Isso permite que as plantas acessem o fosfato no solo que, de outra forma, seria inacessível. O fosfato é crucial para a produção de ATP, uma molécula que fornece energia para as células das plantas. Além disso, alguns MPCPs produzem hormônios vegetais que estimulam o crescimento das plantas, como auxinas, giberelinas e citocininas.
Inoculantes bacterianos
Os inoculantes bacterianos podem contribuir para aumentar a eficiência agronômica, reduzindo os custos de produção e a poluição ambiental. O uso de fertilizantes químicos pode ser diminuído ou eliminado se os inoculantes forem eficientes.
Para que os inoculantes bacterianos tenham sucesso na promoção do crescimento e produtividade das plantas, diversos processos podem influenciar a eficiência da inoculação, como a exsudação das raízes das plantas, a colonização bacteriana nas raízes e a saúde do solo.
Em geral, as práticas agrícolas não sustentáveis podem causar danos sérios ao meio ambiente. A inoculação é uma das práticas mais importantes na agricultura sustentável, pois os microrganismos estabelecem associações com as plantas e promovem o crescimento das mesmas através de características benéficas.
Os endófitos são adequados para inoculação, refletindo a capacidade desses organismos de colonizar plantas. Vários estudos têm demonstrado a comunicação específica e intrínseca entre bactérias e plantas hospedeiras de diferentes espécies e genótipos.
Proteção Contra Doenças
Os microrganismos patogênicos podem desencadear uma resposta imunológica nas plantas, tornando-as mais resistentes a futuros ataques de pragas ou doenças. Este processo, conhecido como “imunização vegetal”, pode ajudar as plantas a se defenderem melhor contra futuras infecções. A resposta imunológica ativada por esses microrganismos prepara as plantas para lidar com possíveis ameaças, tornando-as mais fortes e capazes de resistir a infecções. Esta resistência aumentada pode contribuir para a saúde geral e o crescimento a longo prazo das plantas.
Os MPCPs também protegem as plantas contra doenças. Eles fazem isso produzindo antibióticos que inibem o crescimento de patógenos vegetais. Estes antibióticos podem ser muito específicos, atacando apenas certos patógenos, ou podem ter um espectro mais amplo, inibindo uma variedade de microorganismos prejudiciais.
Além disso, alguns MPCPs competem com patógenos por recursos e espaço, suprimindo efetivamente a capacidade destes de infectar plantas. Esta competição pode ocorrer de várias maneiras, desde a simples ocupação de espaço até a produção de compostos que inibem o crescimento de outros microorganismos.
Certos MPCPs também podem induzir a resistência sistêmica das plantas. Este é um estado de “defesa” aumentado onde as plantas se tornam mais resistentes a doenças. Isso ocorre quando os MPCPs estimulam o sistema imunológico das plantas, tornando-as mais aptas a resistir a ataques de patógenos.
As bactérias que promovem o crescimento das plantas auxiliam no seu desenvolvimento, fornecendo fosfato solúvel convertido de fósforo insolúvel. Algumas bactérias do solo também podem sintetizar hormônios vegetais que promovem o crescimento, como auxina, citocinina e giberelinas, usando precursores secretados pelas plantas. Posteriormente, esses hormônios derivados de bactérias facilitam o crescimento das plantas.
A remoção de contaminantes do solo por bactérias do solo, que normalmente induzem respostas ao estresse nas plantas e inibem o crescimento, pode auxiliar no melhor desenvolvimento das plantas. Em muitos casos, o estresse ambiental causado por poluentes do solo estimula a produção de etileno nas plantas, o que retarda o seu crescimento.
As raízes das plantas reagem às condições ambientais através da secreção de uma ampla gama de compostos, dependendo do estado nutricional e das condições do solo. Isso interfere na interação planta-bactéria e é um fator importante para a eficiência do inoculante.
A exsudação da raiz inclui a secreção de íons, oxigênio livre e água, enzimas, mucilagem e uma variedade de substâncias contendo carbono de metabólitos primários e secundários.
As raízes das plantas excretam entre 10 a 44% do carbono fixado pela fotossíntese, que serve como fonte de energia, moléculas de sinalização ou antimicrobianos para microrganismos do solo. A exsudação da raiz varia com a idade e o genótipo da planta, e consequentemente, microrganismos específicos respondem e interagem com diferentes plantas hospedeiras.
Portanto, os inoculantes são geralmente destinados a uma planta específica da qual a bactéria foi isolada.
Melhora da Absorção de Nutrientes
Alguns microrganismos patogênicos podem também melhorar a capacidade das plantas de absorver nutrientes do solo. Eles fazem isso alterando a química do solo de maneira que os nutrientes se tornem mais disponíveis para a planta. Isso pode envolver a liberação de enzimas que quebram compostos complexos em formas mais simples e facilmente absorvíveis. Como resultado, as plantas podem extrair mais nutrientes do solo, o que pode resultar em um crescimento mais robusto e saudável.
Tolerância ao Estresse
Os MPCPs também ajudam as plantas a tolerar condições de estresse, como seca, salinidade e poluição do solo. Eles fazem isso melhorando a absorção de água e nutrientes pelas plantas e produzindo compostos que ajudam as plantas a resistir ao estresse.
Por exemplo, alguns MPCPs produzem polissacarídeos que aumentam a retenção de água no solo, auxiliando as plantas a resistir à seca. Alguns podem gerar compostos que permitem às plantas tolerar altos níveis de sal, o que é particularmente útil em regiões com solos salinos.
Ademais, determinados MPCPs podem ajudar as plantas a lidar com poluentes do solo, seja pela desintoxicação direta desses poluentes ou auxiliando as plantas a tolerar sua presença.
Rizobactérias que Promovem o Crescimento das Plantas
De acordo com os dados apresentados por Geovanni Pinheiro, as rizobactérias ocupam de 7% a 15% das superfícies das raízes: “Existem mais de 30 mil espécies de bactérias, mas apenas 8% delas foram identificadas. O que sabemos dessa interação ainda é pouco, comparado a tudo que ainda podemos explorar”.
Ele enfatizou que existem dois tipos de rizobactérias: aquelas que vivem dentro da raíz e as externas, que têm vida livre.
Dr. Admilton Gonçalves de Oliveira Júnior, doutor em microbiologia pela Universidade Estadual de Londrina (UEL) e professor adjunto do Departamento de Microbiologia da mesma instituição, destacou que esses microrganismos podem ser utilizados para o tratamento de sementes, mudas, raízes, frutos, pulverizações e pós-colheita:
“Existem inúmeros produtos biológicos feitos à base de bactérias que promovem o crescimento das plantas, que são comercializados em todo o mundo. As bactérias atuam na produção de ácidos, fitohormônios, enzimas, na mineralização de nutrientes, na fixação do nitrogênio, no aumento da absorção pelas raízes, entre outros efeitos benéficos”.
O professor listou alguns desses produtos de acordo com suas diferentes funções:
- Biodefensivos
- Nematicidas;
- Fungicidas;
- Bactericidas;
- Inseticidas.
Como microrganismos do solo promovem o crescimento de plantas 4- Inoculantes
- Promotores de crescimento vegetal;
- Solubilizadores de fosfato.
trichoplus: Inoculante biologico para soja- Bioestimulantes/ Probióticos
- Bioestimulantes para psicultura.
- Biofármacos
Controle de Microrganismos Patogênicos
O controle de microrganismos patogênicos na agricultura requer uma abordagem multifacetada. É importante entender que não existe uma única solução que funcione em todas as situações, pois a eficácia das medidas de controle pode variar dependendo do tipo de patógeno, das condições ambientais e do tipo de planta cultivada.
Algumas das estratégias que podem ser usadas incluem a rotação de culturas, que pode ajudar a interromper o ciclo de vida de certos patógenos, e o uso de variedades de plantas que são naturalmente resistentes a certas doenças.
O manejo adequado do solo e da água também é crucial. Isso pode envolver a garantia de uma drenagem adequada para prevenir o acúmulo de água, o que pode promover o crescimento de certos patógenos, e a manutenção de um pH adequado do solo, que pode ajudar a prevenir o crescimento de microrganismos patogênicos.
O uso de pesticidas e fungicidas também pode ser eficaz, embora seja importante usá-los de maneira responsável para evitar o desenvolvimento de resistência aos produtos.
Além disso, a pesquisa e o desenvolvimento contínuos são essenciais para encontrar novas e melhores maneiras de combater esses patógenos. Isso pode incluir o desenvolvimento de novas variedades de plantas resistentes a doenças, a criação de novos pesticidas e fungicidas, ou a inovação em técnicas de manejo de culturas.
Conclusão
Os microrganismos promotores do crescimento das plantas desempenham um papel crucial na agricultura e na horticultura. Eles melhoram a nutrição vegetal, protegem as plantas contra doenças e ajudam as plantas a tolerar condições de estresse. Portanto, a utilização de MPCPs é uma estratégia promissora para melhorar a produtividade das colheitas e a sustentabilidade da agricultura. A pesquisa contínua neste campo irá, sem dúvida, revelar ainda mais maneiras pelas quais esses microorganismos maravilhosos podem ser usados para beneficiar nossas plantas e, por extensão, nossos ecossistemas e sociedade.
Fonte: blog.verde.ag
