Bioinsumos na agricultura: Bacillus pode atenuar os efeitos do estresse hídrico e estimular o crescimento da soja

É conhecido que estresses abióticos como o estresse hídrico são capazes de limitar a produtividade de culturas agrícolas como a soja, mesmo sob condições ideais de nutrição e luminosidade. No entanto, além das boas práticas de conservação do solo, existem alternativa de manejo que podem atenuar e/ou mitigar os efeitos do déficit hídrico em plantas.

Uma dessas alternativa, é o emprego de bioinsumos como bactérias e fungos benéficos, os quais seja por relação simbiótica ou associativa, contribuem para o crescimento e desenvolvimento vegetal.

Conforme observado por Gava et al. (2015) e corroborado por Alves et al. (2023), a redução da disponibilidade de água no solo para a planta de soja, afeta negativamente sua produtividade, estando condicionado ainda, ao período em que ocorre o déficit hídrico. Embora os maiores danos sejam observados com a ocorrência do déficit hídrico durante o período total do ciclo da cultura, Gava et al. (2015) destacam que a ocorrência de déficit hídrico apenas no enchimento de grãos representa o mesmo risco de perdas em relação à ocorrência no ciclo total. O período do enchimento de grãos é o período em que a planta alcança o máximo desenvolvimento, sendo que, durante esse período, sua evapotranspiração pode chegar a 8mm dia^-1 (Farias et al., 2007).

Tendo em vista o impacto causado pelo déficit hídrico em soja, estratégias que contribuam para mitigar os danos à produtividade podem ser interessantes pensando na manutenção parcial do potencial produtivo sob condições de déficit hídrico. Embora muito empregados no manejo e controle de doenças e pragas na cultura da soja, microrganismos antagonistas como as bactérias do gênero Bacillus podem atuar como promotoras do crescimento vegetal, mitigando os efeitos do déficit hídrico.

Atualmente, os principais antagonistas utilizados no Brasil para o controle de doenças de plantas são: Aspergillus flavus, Clonostachys rosea, Paecilomyces lilacinus (Purpureocillium lilacinum), Pochonia chlamydosporia, Trichoderma asperellum, Trichoderma harzianum, Trichoderma koningiopsis, Trichoderma stromaticum, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus firmus, Bacillus licheniformis, Bacillus methilotrophicus, Bacillus pumilus e Bacillus subtilis (Bettiol, 2022).

Conforme destacado por Lacerda Junior & Melo (2022), o déficit hídrico, quando caracterizado como seca, induz na planta, a produção de radicais livres como ânion superóxido, peróxido de hidrogênio e radicais hidroxilas, que causam danos oxidativos aos componentes celulares, aos lipídeos e às proteínas. Quando inoculadas em culturas agrícolas, algumas espécies de bactérias osmotolerantes como Bacillus 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.

Figura 1. Ilustração dos mecanismos de tolerância à seca induzidos por rizobactérias promotoras de crescimento de plantas (RPCP). RPCP são capazes de produzir fitohormônios que influenciam na condutância estomática, crescimento e arquitetura das raízes. A atividade da enzima ACC deaminase bacteriana impacta a via de biossíntese do etileno, estimulando o crescimento radicular. A produção de exopolissacarídeos (EPS) e formação de biofilmes na superfície das raízes protegem as plantas do dessecamento, aumentando a absorção de água e nutrientes. Os osmólitos (e.g. prolina, betaína, ectoína e trealose) sintetizados protegem e estabilizam a membrana celular em condições de estresse hídrico, enquanto as enzimas antioxidantes (e.g. APX, SOD e CAT) combatem a produção de radicais livres (Lacerda Junior & Melo, 2022).

Dentre os principais efeitos do Bacillus sp., em soja, destaca-se sua capacidade em atuar na promoção do crescimento vegetal, em especial da zona radicular, quando empregada como Rizobactéria na cultura. Avaliando a viabilidade de bactérias do gênero Bacillus como promotoras do crescimento vegetal da soja, Chagas Junior et al. (2021) observaram resultados positivos com o uso dessas bactérias.

Os autores utilizaram estirpes de Bacillus sp., e avaliaram cinco tratamentos   constituídos   por   quatro   doses   do   inoculante à base de Bacillus sp.  (100, 200, 300 e 400 mL para 50 kg de sementes), mais uma testemunha sem inoculação. Após a inoculação das sementes com Bradyrhizobium japonicum, realizou-se a inoculação das mesmas com as respectivas doses de Bacillus sp., antes da semeadura da soja.

Conforme resultados obtidos por Chagas Junior e colaboradores (2021), a inoculação das sementes de soja com Bacillus sp., resultou no incremento significativo na altura de plantas (até 15%), aumento no número e entrenós (23%) e no comprimento de raízes, demonstrando importante influencia sobre o crescimento vegetal.

Figura 2. Plantas de soja inoculadas com Bacillus sp. aos 30 DAS, em comparação ao tratamento testemunha. T1 = testemunha; T2 = dose 100 mL; T3 = dose de 200 mL; T4 = dose de 300 mL; T5 = dose de 400 mL. Doses em mL para 50 kg de sementes de soja.

Tanto altura de plantas, quanto número de entrenós e comprimento de raízes, diferiram significativamente da testemunha para ambos os tratamentos com Bacillus sp. Vale destacar que as avaliações desses componentes foram realizadas por Chagas Junior et al. (2021) nos períodos de V₃ – V₅ (30 dias após a semeadura) e de V₆ – V₇ (45 dias após semeadura). Além disso, embora não tenha diferido estatisticamente, o número de nódulos por planta observado pelos autores foi superior nos tratamentos que receberam o Bacillus.

Tabela 1. Altura, número de entrenós (NE), comprimento de raiz (CR) e número de nódulos (NN) em soja M 9144 RR inoculada com Bacillus sp., 45 dias após a sementeira¹.

Os resultados demonstram que as bactérias do gênero Bacillus apresentam capacidade em atuarem como promotoras do crescimento vegetal, especialmente se tratando do sistema radicular das plantas, o que, sob condições de estresse hídrico, podem contribuir para mitigar os efeitos da baixa disponibilidade hídrica, além de possibilitar o aumento da tolerância ao déficit, como visto anteriormente.

Sobretudo, os autores observaram que, o aumento da dose do inoculante não propiciou maior crescimento das plantas quando comparado à dose mínima utilizada, sugerindo que a dose de 100 mL para 50 Kg de sementes é suficiente para garantir resultados satisfatórios na promoção de crescimento da soja (Chagas Junior et al., 2021).

Referências:

ALVES, R. E. A. et al. EFEITOS DO ESTRESSE HÍDRICO NA PRODUTIVIDADE DA SOJA. Revista Observatorio de La Economia Latinoamericana, Curitiba, v.21, n.11, 2023. Disponível em: < https://ojs.observatoriolatinoamericano.com/ojs/index.php/olel/article/view/2008/1537 >, acesso em: 04/01/2024.

BETTIOL, W. PESQUISA, DESENVOLVIMENTO E INOVAÇÃO COM BIOINSUMOS. Bioinsumos na cultura da soja, Cap. 1, Embrapa, 2022. Disponível em: < https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/234840/1/Bioinsumos-na-cultura-da-soja.pdf >, acesso em: 04/01/2024.

CHAGAS JUNIOR, A. F. et al. Bacillus sp. COMO PROMOTOR DE CRESCIMENTO EM SOJA. Revista de Ciências Agrárias, Sociedade de Ciência Agrária de Portugal, 2021. Disponível em: < https://revistas.rcaap.pt/rca/article/view/22557/18835 >, acesso em: 04/01/2024.

FARIAS, J. R.; NEPOMUCENO, A. L.; NEUMAIER, N. ECOFISIOLOGIA DA SOJA. Embrapa, Circular Técnica, n. 48, 2007. Disponível em: < https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/470308/1/circtec48.pdf >, acesso em: 04/01/2024.

GAVA, R. et al. ESTRESSE HÍDRICO EM DIFERENTES FASES DA CULTURA DA SOJA. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada v.9, nº.6, p., 2015. Disponível em: < https://www.researchgate.net/publication/288499201_Estresse_hidrico_em_diferentes_fases_da_cultura_da_soja >, acesso em: 04/01/2024.

LACERDA JUNIOR, G. V.; MELO, I. S. BACTÉRIAS ENVOLVIDAS NA MITIGAÇÃO DO ESTRESSE HÍDRICO. Bioinsumos na cultura da soja, Cap. 11, Embrapa, 2022. Disponível em: < https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/234840/1/Bioinsumos-na-cultura-da-soja.pdf >, acesso em: 04/01/2024.