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Solubilização de fosfato por rizobactérias

Por: Ana Beatriz R. Z. Botelho

17/11/2020



Imagem ilustrativa que representa o aumento na disponibilidade do elemento químico fósforo (P) quando na presença de Rizobactérias como Bacillus megaterium. Campo experimental de soja da SoluBio, 2019.

A rizosfera, onde o solo e as raízes das plantas estão em contato, é uma região rica em microrganismos que utilizam substâncias oriundas das plantas e oferecem substâncias de interesse para ela, compondo uma teia alimentar complexa. Você sabia que a planta pode selecionar a diversidade destes microrganismos que ficam associados às suas raízes? Sim, através da secreção de diversos compostos que podem ser atrativos para uma comunidade, mas repelente a outra (Graças et al., 2015). Uma evidência disto é que plantas do mesmo genótipo, crescendo em diferentes tipos de solos, podem formar comunidades microbianas semelhantes (MIETHLING et al., 2000).

Estudos com populações de microrganismos presentes na rizosfera mostram que, a interação destes com a planta trazem benefícios quando são inoculados nas lavouras, prática bastante difundida. Dentre as vantagens podemos citar a Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN), considerada um dos processos naturais mais importantes ao lado da fotossíntese, produção de hormônios de crescimento das plantas, controle biológico de nematoides e fitopatógenos, ajudam a melhorar a estruturação do solo e disponibilização dos nutrientes, e atuam na solubilização do fosfato.

Dentre essas ações você pode estar se perguntando o porquê de solubilizar o fosfato? O fósforo é um elemento químico que desempenha papel essencial em várias vias metabólicas da planta, tais como: multiplicação celular em meristemas (DNA, RNA); respiração celular e transferência de energia (ATP, ADP), e na fotossíntese da planta para produzir carboidratos (Kang et al., 2014). De acordo com Paiva et. al., (2020), uma vez que as reservas da semente são esgotadas de fósforo, a planta deve encontrar imediatamente este elemento no solo, perto de suas raízes, já que ele é praticamente imobilizado no solo. O problema é que, a maior parte do fósforo presente no solo está na forma de fosfato inorgânico insolúvel, tornando-o um nutriente limitado para a planta.

Uma alternativa sustentável à utilização da adubação química nitrogenada, são as rizobactérias do gênero Bacillus, especialmente B. megaterium, nas quais apresentam características multifuncionais como a solubilização de fosfato. O principal mecanismo responsável por essa atividade é a secreção de diversos tipos de ácidos como fosfatases e fitases que ajudam a converter o fosfato insolúvel em forma solúvel que podem ser absorvidas pelas raízes das plantas. A produção de outros ácidos orgânicos resulta na diminuição do pH e como agentes quelantes dos elementos acompanhantes do íon fosfato tais como Ca2+, Al3+ e Fe (Kalayu, 2019).

Saeid e colaboradores (2018) após testarem diversas matérias-primas, em laboratório, combinando espécies de Bacillus visando verificar, dentre outros, a liberação de fósforo concluíram que, a combinação de B. megaterium com ossos de peixes (“fish bones") a 5g/L apresentou a maior concentração de fósforo (483 ± 5 mg/L) quando comparado aos outros tratamentos. Plantas que apresentam maior disponibilidade de fósforo no solo apresentam melhor crescimento do sistema radicular e assim, conseguem explorar mais rapidamente as reservas no solo. Em duas áreas experimentais do estado de Goiás com cultivo de milho, constatou-se maior exportação de fósforo pelos grãos das plantas inoculadas com essa espécie, em relação ao controle com fósforo e sem inoculação de bactérias e em relação ao controle absoluto sem adubação e sem inoculação. Houve, no geral, ganho médio de produtividade com a inoculação de 8,9%, quando considerada sua mistura com outras espécies de Bacillus (Paiva et. al., 2020).

Diante do exposto, a utilização de B. megaterium e outras espécies do gênero, que também apresentam atividade para liberação de fósforo tem crescido a passos largos nas últimas décadas por se mostrar uma alternativa promissora visando a substituição parcial ou total dos fertilizantes fosfatados na agricultura. Garantem um sistema “amigo” do meio ambiente melhorando progressivamente a qualidade da terra e do solo, aumentando sua resiliência a mudanças climáticas drásticas (secas e inundações), bem como não contaminam o solo, recursos hídricos, reduzem a emissão dos gases de efeito estufa, apresentam menos dispêndio de energia na produção e o transporte, e os custos são mais baixos. Todos esses aspectos, sem dúvidas, são indicativos para uma melhor produção agrícola com ganhos cada vez maiores na produtividade das culturas.


Referências


GRAÇAS, J. P. et al. Microrganismos estimulantes na agricultura. Piracicaba: ESALQ, 2015. 56 p. (Série Produtor Rural, nº 59)


KALAYU, G. Phosphate Solubilizing Microorganisms: Promising Approach as Biofertilizers. International Journal of Agronomy, 2019. https://doi.org/10.1155/2019/4917256


KANG, S.M. et al. Phosphate solubilizing Bacillus megaterium MJ1212 regulates endogenous plant carbohydrates and amino acids contents to promote Mustard plant growth. Indian Journal of Microbiology, 54, 427-433. 2014. https://doi.org/10.1007/s12088-014-0476-6


MIETHLING, R.; WIELAND, G.; BACKHAUS, H.; TEBBE, C.C. Variation of microbial rhizosphere communities in response to crop species, soil origin, and inoculation with Sinorhizobium meliloti L33. Microbial Ecology, 40, p. 43-56. 2000. https://doi.org/10.1007/s002480000021.


PAIVA, C. A. de OLIVEIRA et al. Recomendação agronômica de cepas de Bacillus subtilis (CNPMS B2084) e Bacillus megaterium (CNPMS B119) na cultura do milho. Embrapa: Circular Técnica, 260. 2020.


SAEID, A.; PROCHOWNIK, E.; DOBROWOLSKA-IWANEK, J. Phosphorus Solubilization by Bacillus Species. Molecules, 23, 2018. https://doi:10.3390/molecules23112897


Como citar este artigo: Ana Beatriz R. Z. Botelho. “Solubilização de fosfato por Rizobactérias”. SoluBio Tecnologias Agrícolas LTDA. (https://www.solubio.agr.br/post/solubiliza%C3%A7%C3%A3o-de-fosfato-por-rizobact%C3%A9rias). Publicado em 17/11/2020.



Ana Beatriz R. Z. Botelho

Doutora em Entomologia pela ESALQ/USP, com pós-doutorado no Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO, Noruega). Escreve sobre Produtos Biológicos e seu uso na agricultura.

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