Microrganismos Solubilizadores de Fósforo

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Descubra como os Microrganismos Solubilizadores de Fósforo disponibilizam, de forma biológica, esse nutriente essencial para as culturas agrícolas. Saiba mais!

Acessando e disponibilizando, de forma biológica, fósforo para as diferentes culturas agrícolas 

O fósforo (P) é um dos elementos essenciais para o desenvolvimento das plantas, uma vez que desempenha diversas funções fisiológicas e bioquímicas nos vegetais. Ainda existem vários componentes básicos no nível celular que requerem P para a sua estruturação e para o correto desempenho das atividades biológicas, entre eles DNA, RNA, ATP, NADPH e os fosfolipídios.

Importância do fósforo para as plantas

O fósforo (P) é requerido no processo de transferência e estocagem de energia na molécula de Trifosfato de Adenosina (ATP), para síntese e estruturação de DNA e RNA e como um dos principais componentes da membrana citoplasmática (fosfolipídios), atuando na sua função e estabilidade, bem como afetando os sistemas de transporte de membrana.

Como exemplo final, podemos considerar a ação do P no processo de fixação de CO2 (fotossíntese). Devido ao fósforo (P) constituir a ribulose-1,5-bifosfato e a frutose-6-fosfato, uma nutrição deficiente em P poderá causar sérios prejuízos ao processo fotossintético e, desta forma, reduzir taxas de produtividade em sistemas agrícolas.

Disponibilidade de fósforo no solo

Na tentativa de incrementar a fertilização em sistemas agrícolas com este nutriente, o Brasil adicionou mais de 22,8 milhões de toneladas de P nos solos nos últimos 50 anos. E, de acordo com as projeções, para 2050 serão 105 milhões de toneladas. Considerando, ainda, que em 2008 houve um aumento no preço da rocha de fosfato em cerca de 800% (Embrapa, 2018), podemos considerar que o uso deste fertilizante representa um custo elevado para a produção agrícola brasileira.

Diversos microrganismos do solo são capazes de solubilizar e mineralizar o fósforo insolúvel do solo para o seu crescimento e, como geralmente estão colonizando o sistema radicular, disponibilizam o nutriente também para as plantas. Estes grupos de microrganismos são classificados como microrganismos solubilizadores de fósforo – MSF. Os MSF solubilizam fósforo inorgânico insolúvel (mineral) e mineralizam fósforo orgânico insolúvel.

O fósforo (P) indisponível mineral é aquele adsorvido às argilas, a óxidos de Al e Fe, bem como aqueles no próprio mineral primário. Já o P indisponível orgânico é aquele que compõe o fitato, os ácidos nucleicos, as membranas (matéria orgânica)

Bactérias solubilizadoras de fósforo

Um grande número de MSF (microrganismos solubilizadores de fósforo) têm sido reportados na literatura como capazes de solubilizar e mineralizar fósforo (P). Entre as bactérias reportadas, estão algumas pertencentes aos gêneros Pseudomonas, Azospirillum, Agrobacterium, Bacillus, Azotobacter, Burkholderia, Enterobacter, Erwinia, Kushneria, Paenibacillus, Ralstonia, Rhizobium, Rhodococcus, Serratia, Bradyrhizobium e Thiobacillus, entre outros.

Fungos solubilizadores de fósforo

Entre os fungos, podemos encontrar Achrothcium, Alternaria, Arthrobotrys, Aspergillus, Cephalosporium, Cladosporium, Curvularia, Cunninghamella, Chaetomium, Fusarium, Glomus, Helminthosporium, Micromonospora, Mortierella, Myrothecium, Oidiodendron, Paecilomyces, Penicillium, Phoma, Pichia fermentans, Populospora, Pythium, Rhizoctonia, Rhizopus, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Schwanniomyces, Sclerotium, Torula, Trichoderma e Yarrowia.

Além disso, cerca de 20% das Actinobactérias conhecidas são reportadas como capazes de solubilizar e mineralizar fósforo (P). Entre elas, estão algumas pertencentes aos gêneros Actinomyces, Micromonospora e Streptomyces. Algumas algas, como as cianobactérias, apresentam atividade também para solubilização de fósforo (P).

Ou seja, temos uma grande biodiversidade de microrganismos com potencial para otimizar a adubação fosfatada.

Qual ou quais mecanismos estes microrganismos utilizam para desempenhar esta função?

Existem muitas evidências que apontam que ácidos orgânicos, sideróforos, prótons, íons hidroxila e CO2 seriam as principais vias para a solubilização de fósforo (P). De todos os ácidos orgânicos, o ácido glucônico é o agente mais frequente de solubilização de fosfato mineral; ele quela os cátions ligados ao fosfato, tornando o fosfato disponível para as plantas. A solubilização ainda é possível por meio de ácidos inorgânicos e por enzimas.

Já o processo de mineralização de fósforo (P) orgânico é mediado por diferentes grupos de enzimas, entre elas as fosfatases (ácidas ou alcalinas) e as fitases. Estas últimas degradam fitatos, liberando o fósforo (P) em uma forma assimilável pelas plantas.

Uso dos microrganismos solubilizadores de fósforo na indústria

Os MSF já existem na natureza. O que a indústria tem feito é selecionar cepas eficientes, formular e entregar um produto embarcado com muita tecnologia para o produtor. Os resultados a campo têm mostrado que esta tecnologia funciona e é fundamental para fortalecer uma agricultura sustentável.

Tecnologia Corteva Agriscience

Omsugo™ P é um inoculante solubilizador de fósforo à base de Bacillus, com duas cepas exclusivas, desenvolvidas por pesquisadores da Embrapa, capazes de disponibilizar mais fósforo, potencializando o desenvolvimento das lavouras de soja pela nutrição mais eficiente e por fortalecer as raízes.

 

Por: Adailson Feitoza de Jesus Santos

Biólogo e doutor em Biotecnologia de Microrganismos

Professor e pesquisador na Universidade Estadual da Bahia

Fontes

Alori ET., Glick BR., Babalola OO. Microbial Phosphorus Solubilization and Its Potential for Use in Sustainable Agriculture. Frontiers in Microbiology, 2017;8:971  DOI=10.3389/fmicb.2017.00971   

Chen Q, Liu S. Identification and Characterization of the Phosphate-Solubilizing Bacterium Pantoea sp. S32 in Reclamation Soil in Shanxi, China. Frontiers in Microbiology, 2019;10:2171 DOI=10.3389/fmicb.2019.02171

Withers PJA, Rodrigues M, Soltangheisi A et al. Transitions to sustainable management of phosphorus in Brazilian agriculture. Sci Rep. 2018;8(1):2537. Published 2018 Feb 7. doi:10.1038/s41598-018-20887-z

Brasil adicionou 22,8 milhões de toneladas de fósforo em seus solos nos últimos 50 anos - Portal Embrapa (https://www.embrapa.br/en/busca-de-noticias/-/noticia/33747073/brasil-adicionou-228-milhoes-de-toneladas-de-fosforo-em-seus-solos-nos-ultimos-50-anos)