Volatilômica aponta novas direções para a saúde do solo

A volatilômica do solo, ferramenta que analisa compostos orgânicos voláteis (VOCs) presentes no solo, pode se tornar um indicador chave para a avaliação da qualidade do solo em campos agrícolas. Estudo de pesquisadores da Universidade de Tsukuba (Japão), realizado ao longo de três anos, focou nas mudanças nos VOCs em campos de soja. A pesquisa identificou cerca de 200 compostos orgânicos voláteis, com destaque para o ácido pentanoico, que se mostrou um marcador distinto entre áreas com e sem cultivo de soja.

A pesquisa revelou que o solo em campos de soja apresentava níveis significativamente mais altos de compostos voláteis durante o período de floração das plantas. Esse fenômeno foi observado em diferentes locais e sob diversas condições de solo ao longo dos três anos. A análise mostrou que esses compostos estavam fortemente correlacionados com outros conjuntos de dados relacionados ao solo, como microbioma, ionoma e metaboloma do solo. No entanto, não houve correlação significativa com compostos químicos da rizosfera ou microbiomas das raízes.

Durante o período de floração da soja, os níveis de compostos voláteis no solo aumentaram. Isso pode ser explicado por três fatores: a emissão direta de VOCs pelas plantas, a produção de VOCs por microrganismos em resposta à presença das plantas, ou a liberação de VOCs das raízes, induzida por microrganismos. O ácido pentanoico, um dos compostos identificados, foi destacado como um possível VOC biogênico, embora sua origem exata ainda não tenha sido determinada.

Esses resultados são promissores, pois indicam que a presença da soja nos campos pode contribuir para a acumulação de VOCs no solo, o que pode ser útil na avaliação da saúde do solo e, consequentemente, na estabilidade da produção agrícola.

A volatilômica do solo mostrou uma forte correlação com dados do ionoma e do metaboloma do solo, sugerindo que os perfis de VOCs podem servir como indicadores diagnósticos do estado do solo. Por outro lado, não houve correlação com os compostos da rizosfera, o que sugere que diferentes fatores influenciam a produção e a mobilização de compostos voláteis no solo em comparação com as raízes.

As análises também indicaram que as condições físicas do solo, como umidade e densidade, impactam a liberação e absorção dos VOCs. Solos mais secos durante o período de floração apresentaram maiores emissões desses compostos, enquanto solos mais densos, com menor porosidade, dificultaram a difusão dos VOCs.

O estudo também destacou a importância dos microrganismos do solo na produção de VOCs. A comunidade microbiana do solo, que inclui gêneros como Nocardioides, Bacillus e Mycobacterium, é uma possível fonte desses compostos. A presença de microrganismos como Bradyrhizobium, que tem uma relação simbiótica com a soja para a fixação de nitrogênio, pode não ter grande impacto na produção de VOCs, mas outras bactérias do solo mostraram potencial nessa área.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1038/s41598-024-70873-x