Aplicação de rizobactérias aumenta a diversidade do microbioma do solo, revela estudo

Algumas bactérias que vivem associadas às raízes das plantas produzem substâncias chamadas exopolissacarídeos, que são genes que codificam a produção de polissacarídeos excretados pela bactéria e que ajudam na adesão e proteção dessas bactérias. Um estudo, conduzido em colaboração entre a Embrapa Meio Ambiente e a Universidade de Delaware, nos Estados Unidos (EUA), focou em uma cepa de Bacillus subtilis e destacou a relevância de alguns genes de bacterias não apenas para o desenvolvimento das plantas, mas também para a modulação das comunidades microbianas do solo. 

"Neste estudo pioneiro", explica Rodrigo Mendes, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente, "mostramos que os genes responsáveis pela produção desses exopolissacarídeos são fundamentais para que as bactérias possam se estabelecer nas raízes e promover o crescimento das plantas. Além disso, descobrimos que esses genes, quando presentes em um inoculante, podem modificar a comunidade de outras bactérias e fungos que vivem na rizosfera, influenciando todo o microbioma do solo ao redor das raízes".  

Caroline Nishisaka, bolsista da Embrapa Meio Ambiente, explica que os resultados revelam que a presença dos genes exopolissacarídeos na cepa escolhida é vital para a modulação das comunidades microbianas do solo. 

“Em solos com menor diversidade microbiana, a ausência desses genes, como observado em plantas inoculadas com a cepa mutante, resultou em alterações significativas nas comunidades bacterianas e fúngicas da rizosfera. Essa mudança demonstra o papel essencial desses genes nas interações sociais e na dinâmica da comunidade microbiana, o que impacta diretamente na saúde e no crescimento das plantas”, destaca Nishisaka.

Além disso, a análise de redes de ocorrência no estudo indicou que a ausência dos genes exopolissacarídeos afeta a estrutura e a dinâmica das redes bacterianas na rizosfera. A compreensão dessas características genéticas é fundamental para entender como os promotores de crescimento interagem com o microbioma da rizosfera e influenciam, consequentemente, o crescimento das plantas. A aplicação desses conhecimentos pode revolucionar as práticas agrícolas, especialmente em ambientes com diversidade microbiana reduzida.

O Bacillus subtilis é amplamente reconhecido por suas capacidades de promover o crescimento das plantas e mitigar estresses abióticos e bióticos. Estudos anteriores já mostraram que essa bactéria é eficaz em promover o crescimento de diversas culturas, como tomate, pepino e trigo, além de oferecer proteção contra patógenos transmitidos pelo solo. Mais recentemente, evidências sugerem que o B. subtilis e outras espécies do gênero podem induzir tolerância à seca em plantas, formando biofilmes nas raízes e auxiliando na retenção da umidade.

A pesquisa também indica que a aplicação de rizobactérias, como o B. subtilis, em ambientes agrícolas pode alterar significativamente o microbioma residente no solo, aumentando a diversidade bacteriana na rizosfera. Isso destaca a importância de entender as interações complexas entre as plantas, os microrganismos do solo e os inoculantes aplicados para otimizar a saúde das plantas e o rendimento agrícola.

Para Rodrigo Mendes, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente, este estudo pioneiro reforça a importância dessas características genéticas para a colonização radicular e a formação do microbioma da rizosfera.

As descobertas ressaltam a necessidade de aprofundar as pesquisas sobre as interações entre os promotores de crescimento de plantas e o microbioma da rizosfera, especialmente em solos com baixa diversidade microbiana. Entender essas interações pode ser a chave para desenvolver novas estratégias de manejo agrícola que utilizem inoculantes bacterianos de maneira mais eficaz, promovendo o crescimento saudável das plantas e a sustentabilidade agrícola.

A otimização dessas abordagens pode ter um impacto profundo na agricultura, permitindo o uso mais eficiente de rizobactérias para melhorar a saúde das plantas e aumentar a produtividade agrícola, especialmente em cenários onde a diversidade microbiana do solo é limitada.

O estudo sugere que futuras pesquisas devem investigar mais a fundo as características genéticas específicas do microbioma e suas implicações para a colonização da rizosfera, visando otimizar as abordagens baseadas em rizobactérias promotoras de crescimento de plantas.

O estudo sugere que futuras pesquisas devem investigar mais a fundo as características genéticas específicas do microbioma e suas implicações para a colonização da rizosfera, visando otimizar as abordagens baseadas em rizobactérias promotoras de crescimento de plantas.

O estudo é de Caroline Sayuri Nishisaka, João Paulo Ventura, Rodrigo Mendes, Embrapa Meio Ambiente, Harsh Bais, Department of Plant and Soil Sciences, University of Delaware, USA.