Luminosidade (fotoperíodo) e temperatura (soma térmica), são os principais fatores envolvidos no crescimento e desenvolvimento vegetal, governando a mudança de estádios fenológicos e também o ciclo das plantas. Sobretudo, um dos principais se não o principal fator limitante do crescimento e desenvolvimento vegetal, que impacta diretamente a produtividade das culturas agrícolas é a disponibilidade hídrica.
O estresse hídrico desencadeado principalmente pelo déficit hídrico pode limitar significativamente a produtividade das culturas. Considerando que as plantas apresentam uma marcha de absorção de água e nutrientes que varia em função do estádio de desenvolvimento, o impacto do déficit hídrico sobre a produtividade das culturas depende duração do déficit e estádio em que acomete a cultura. Normalmente, a maioria das plantas é mais sensível ao déficit hídricos nas fases do estabelecimento vegetal e do período reprodutivo, períodos esses, em que a limitação hídrica pode prejudicar a germinação/emergência das plântulas e respectivamente a floração e enchimento de grãos.
O que ocorre…
O que ocorre, é que, na maioria das espécies, sob condições de déficit hídrico, a planta reduz sua taxa metabólica, ativando mecanismos de defesa que priorizem sua sobrevivência, como o fechamento estomático e a paralização do crescimento. Além disso, a seca induz a formação de radicais livres nas plantas, como ânion superóxido, peróxido de hidrogênio e radicais hidroxilas, que causam danos oxidativos aos componentes celulares, aos lipídeos e às proteínas. Algumas plantas desenvolvem mecanismos de defesa que impedem o acúmulo dos radicais livres, reduzindo os efeitos adversos da seca (Lacerda Júnior & Melo, 2022) no entanto, nem todas as plantas detém dessa habilidade.
Em escalas comerciais, em áreas de sequeiro (não irrigadas), o emprego de bioinsumos como fungos e bactérias pode mitigar os efeitos do déficit hídrico em culturas agrícolas. Quando inoculadas em culturas agrícolas, algumas espécies de bactérias osmotolerantes que habitam ambientes extremos, como Bacillus spp. e Streptomyces spp., podem induzir, substancialmente, a produção de algumas enzimas antioxidantes, como catalase, superóxido dismutase e glutationa, que melhoram o sistema de defesa e aumentam a tolerância da planta em condições de seca (Lacerda Júnior & Melo, 2022).
Rizobactérias promotoras de crescimento de plantas, como Bacillus spp. e Pseudomonas spp., e agentes de biocontrole, como Trichoderma spp. e Bacillus spp., tem colaborado no aumento da tolerância das plantas aos estresses abióticos, promovendo o crescimento das plantas cultivadas nessas condições (Bettiol, 2022). O destaque especial vai para as bactérias do gênero Bacillus, cujas caraterísticas tem demonstrado importante contribuição na tolerância a estresses hídricos por déficit hídrico.
Figura 1. Efeitos da inoculação de uma bactéria osmotolerante em plantas de soja em condição de estresse hídrico. A planta à direita da foto foi inoculada com Bradyrhizobium sp. e um Bacillus sp. osmotolerante isolado das raízes de uma cactácea do bioma Caatinga, enquanto a planta à esquerda recebeu apenas tratamento com Bradyrhizobium sp., uma bactéria fixadora de nitrogênio. Seis dias após serem submetidas ao estresse hídrico, as plantas não inoculadas iniciaram o processo de murchamento.
Uma das bactérias do gênero Bacillus que vem se destacando como ferramenta no manejo no estresse hídrico é o Bacillus aryabhattai. Atualmente, o Bacillus aryabhattai constitui um bioinsumos desenvolvido pela Embrapa em parceria com a NOOA, a partir de estudos desenvolvidos, analisando espécies da caatinga como a rainha da noite (Cereus jamacaru). A tecnologia é resultado de mais de 12 anos de pesquisas (Embrapa, 2021).
Na cultura do milho, o emprego do Bacillus aryabhattai tem demonstrado contribuições significativas para mitigar os efeitos do déficit hídrico, possibilitando maior tolerância das plantas aos períodos de estiagem, além de incrementos no volume de raízes e produtividade das plantas, demonstrando ser uma interessante ferramenta em anos de seca.
Figura 2. Raízes de milho sem (testemunha) e com Bacillus aryabhattai (Auras®).
Na cultura da soja, o Bacillus aryabhattai tem demonstrado importante contribuição no estabelecimento inicial da lavoura sob condições de estresse hídrico. Conforme observado por Silva & Silva (2023), além de possibilitar melhor germinação das sementes de soja, a inoculação da soja com Bacillus aryabhattai contribui significativamente para o incremente da parte área das plântulas e massa fresca de raízes (tabela 1), demonstrando ser uma interessante ferramenta de manejo para o estabelecimento das lavouras.
Tabela 1. Efeito do tratamento de sementes de soja com doses de produto à base de Bacillus arybhattai sobre o desenvolvimento inicial de plântulas germinadas sob condições de estresse hídrico.
Avaliando o efeito de coinoculações com bactérias promotoras do crescimento e com o fungo Trichoderma harzianum no crescimento, desenvolvimento e produtividade da soja, Carvalho (2023), observou que tanto isolado, quando em associação com outras bactérias como o Azospirillum brasilense, o Bacillus aryabhattai contribui significativamente para o aumento da produtividade da soja em comparação a soja não inoculada.
Tabela 2. Massa de 100 grãos, massa seca de palhada, e produtividade de grãos em função das coinoculações com microrganismos promotores de crescimento de plantas na cultura da soja.
Segundo Carvalho (2023), a coinoculação com Bradyrhizobium sp. + A. brasilense + T. harzianum e Bradyrhizobium sp. + B. aryabhattai + T. harzianum propiciou maior crescimento e desenvolvimento da soja em comparação aos demais tratamentos, indicando melhor desenvolvimento vegetativo e radicular das plantas. Os resultados obtidos por Carvalho (2023) demonstram que, quando coinoculada, principalmente em associação com outras bactérias promotoras do crescimento, o Bacillus aryabhattai atua positivamente no incremento de produtividade da soja, contribuindo para o melhor crescimento e desenvolvimento das plantas.
Dessa forma, pode-se dizer que que o Bacillus aryabhattai é uma promissora ferramenta de manejo para mitigar efeitos do estresse hídrico, contribuindo para a manutenção do potencial produtivo da cultura sob condições de estresse, e contribuindo para o aumento da produtividade da soja sob condições normais. No entanto, maiores estudos ainda necessitam ser realizados a fim de esclarecer melhor os benefícios e contribuições do Bacillus aryabhattai para a cultura da soja.
Figura 3. Comparação entre plantas de soja tratadas com diferentes microrganismos promotores de crescimento.
Fonte: Carvalho (2023)
Referências:
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CARVALHO, R. C. S. CO-INOCULAÇÃO COM MICRORGANISMOS PROMOTORES DE CRESCIMENTO DE PLANTAS NO DESENVOLVIMENTO E PRODUTIVIDADE DA SOJA. UNESP, Trabalho de Conclusão de Curso, 2023. Disponível em: < https://repositorio.unesp.br/server/api/core/bitstreams/4eecc468-3811-4007-bf84-3395dff88f93/content >, acesso em: 20/02/2024.
EMBRAPA. BACTÉRIA RAINHA DA NOITE VIRA BIOPRODUTO PARA PROMOVER TOLERÂNCIA À SECA NAS PLANTAS. Embrapa, Notícias, 2021. Disponível em: < https://www.embrapa.br/en/busca-de-noticias/-/noticia/60941801/bacteria-encontrada-no-mandacaru-vira-bioproduto-que-promove-tolerancia-a-seca-em-plantas#:~:text=suportar%20a%20seca.-,A%20rizobact%C3%A9ria%20Bacillus%20aryabhattai%20%C3%A9%20a%20base%20de%20um%20novo,mesmo%20em%20condi%C3%A7%C3%B5es%20de%20seca. >, acesso em: 20/02/2024.
LACERDA JÚNIOR, G. V.; MELO, I. S. BACTÉRIAS ENVOLVIDAS NA MITIGAÇÃO DO ESTRESSE HÍDRICO. Embrapa, Bioinsumos na cultura da soja, cap. 11, 2022. Disponível em: < https://www.embrapa.br/en/busca-de-publicacoes/-/publicacao/1143066/bioinsumos-na-cultura-da-soja >, acesso em: 20/02/2024.
NOOA. AURAS®: REDUTOR DOS EFEITOS DE ESTRESSES. Guia Técnico sobre o Auras®. Disponível em: < https://digital.nooabrasil.com.br/auras#rd-text-joq3m2vw >, acesso em: 20/02/2024.
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