Plantas de trigo se “comunicam” com microorganismos benéficos que envolvem suas raízes. Assim, têm cesso a mais nutrientes do solo e maior proteção contra doenças fúngicas.
É o que comprovaram pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente e da Esalq/USP, em experimentos conduzidos ao longo de 2021 com o apoio da Fapesp. Em busca de um manejo mais sustentável, agora os pesquisadores querem entender os padrões e relações que se estabelecem entre esse microbioma, o solo e bactérias benéficas eventualmente inoculadas.
Pesquisa
Cientistas partiram da premissa que o microbioma da rizosfera fornece serviços ecológicos ao hospedeiro, incluindo nutrição e proteção contra doenças. Estudaram se plantas de trigo mudariam o padrão da exsudação da raiz, para acessar os recursos fornecidos por esses microrganismos antagônicos, ante a infecção por um patógeno transmitido pelo solo, o fungo Bipolaris sorokiniana.
Para isso, testaram o impacto de três bactérias benéficas – Streptomyces, Paenibacillus e Pseudomonas -, antagônicas ao patógeno, no início da doença. O objetivo era entender como a planta hospedeira e os micróbios benéficos se comunicam para afastar o patógeno da rizosfera.
“Testamos a inoculação independente dos três isolados bacterianos em mudas de trigo inoculadas ou não com o fungo patógeno. O índice de severidade foi o mais alto (93%) em plantas inoculadas exclusivamente com o patógeno (tratamento controle). Em plantas inoculadas com a bactéria antagonista e com o patógeno, o índice de severidade variou de 50 a 62%, mostrando uma diminuição significativa na incidência da doença em comparação com o controle tratamento”, explica Helio Quevedo, da Escola Superior de Agricultura Luiz Queiroz, da Universidade de São Paulo (Esalq/USP).
Os passos seguidos foram o isolamento bacteriano da rizosfera seguido de triagem in vitro. “Os inoculantes selecionados são capazes de solubilizar fósforo, para fixar o nitrogênio e produzir ácido indol acético”, diz o cientista.
Impacto
Em outro estudo, os cientistas buscaram avaliar a diversidade do microbioma da rizosfera e seu impacto na proteção da planta de trigo. Isso quando inoculada com o patógeno de raiz Bipolaris sorokiniana e com um inoculante bacteriano antagonista – Pseudomonas.
Os pesquisadores utilizaram uma técnica chamada “diluição à extinção”. Ou seja, “diluíram” a diversidade microbiana de um solo natural. Além dele, usaram tratamentos com um gradiente de solo diluído e também autoclavado.
Resultados
A inoculação com Pseudomonas resultou em maior altura de planta e massa seca de raiz, principalmente em tratamentos com o solo natural para a altura. O que mostrou o potencial de promoção do crescimento deste inoculante. Ele também promoveu a proteção da planta nos tratamentos onde o patógeno foi introduzido.
Rodrigo Mendes, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente, explica que o microbioma da rizosfera oferece à planta hospedeira funções benéficas. “Incluindo absorção de nutrientes, tolerância ao estresse abiótico e defesa contra doenças transmitidas pelo solo.”
Por exemplo, durante uma invasão de patógeno fúngico do sistema radicular, famílias bacterianas específicas e com certas funções são enriquecidas na rizosfera. Assim ajudam a prevenir a infecção das plantas pelo patógeno.
Eficiência
Conforme Caroline Nishisaka, da Esalq, o índice de gravidade da doença foi maior em todos os tratamentos que receberam o fungo patógeno Bipolaris sorokiniana, principalmente no solo mais “diluído”. O que mostra ser mais destrutivo em solos com baixa diversidade microbiana, onde o inoculante antagonista também é mais eficaz na proteção a planta.
O próximo passo será analisar o impacto da invasão de fungos e bactérias benéficas na montagem das comunidades bacterianas e fúngicas da rizosfera. Isso permitirá entender os padrões e correlações entre a estrutura do microbioma da rizosfera, com o solo, a diversidade do microbioma e o estabelecimento do inoculante benéfico.
Os trabalhos foram apresentados no III Simposio Internacional “Avances en el mundo de Microbiomas”, da Universidad San Francisco de Quito, em outubro de 2021. O projeto de pesquisa, coordenado por Rodrigo Mendes, é financiado pela Fapesp, a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de SP.
