Bactéria do solo amazônico ajuda a ampliar produção agrícola

Encontrada junto a raízes de plantas, a bactéria Bacillus sp. RZ2MS9 estimulou o crescimento de milho e de soja

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As culturas do milho e da soja representam mais de 80% da área cultivada com grãos no Brasil – Foto: Marcos Santos/USP Imagens

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Pesquisa da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, em Piracicaba, identificou genes relacionados às características de promoção de crescimento vegetal na Rizobactéria Promotora de Crescimento de Plantas (RPCP) Bacillus sp. RZ2MS9. O estudo mostra que a bactéria, encontrada no solo da região amazônica, produz o fitormônio Ácido Indol Acético (AIA), que tem efeito benéfico no crescimento de diversos cultivos, como os de milho e soja, podendo aumentar a produção agrícola. O trabalho da biotecnóloga Bruna Durante Batista foi orientada pelos professores João Lucio de Azevedo e Maria Carolina Quecine Verdi.

Na camada fina do solo ao redor das raízes das plantas, também chamada de rizosfera, está o foco de significativo número de cientistas em busca de um desafio: alimentar quase 10 bilhões de pessoas em 2050. Uma dessas pesquisadoras é Bruna, que em 2010 cursava o último ano do curso de Biotecnologia na Universidade Federal de Alfenas (Unifal), quando veio fazer seu estágio curricular de fim de curso na Esalq. “Naquela época, ingressei em um projeto que buscava isolar bactérias do guaranazeiro visando especialmente o controle de um fungo nas lavouras da planta, mas também com interesse de busca por micro-organismos com algum potencial biotecnológico.”

Dessa primeira etapa, ainda na iniciação científica, resultou a base do seu mestrado, desenvolvido no Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas, na Esalq. “Da rizosfera do guaranazeiro separamos um grupo de 100 bactérias com o propósito de avaliar o potencial de crescimento das plantas, mas como o cultivo do guaraná em São Paulo não obteve sucesso devido às condições agroclimáticas, adotamos o milho por apresentar uma composição microbiana relativamente compatível com o guaraná.”

Do grupo inicial, a pesquisa seguiu com a Rizobactéria Promotora de Crescimento de Plantas (RPCP) Bacillus sp. RZ2MS9. “Trata-se de um representante da rica biodiversidade amazônica brasileira e uma forte candidata a bioinoculante por seu efeito benéfico em uma ampla gama de culturas, incluindo milho e soja, e facilidade de formulação e sobrevivência em condições adversas, características bastante buscadas em produtos biológicos”, explica.

Solução biotecnológica

Aplicação de Rizobactéria Promotora do Crescimento RZ2MS9 promoveu crescimento de soja (à esquerda) e milho (à direita) – Foto: Bruna Durante Batista

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Em 2014, parte desse trabalho de mestrado venceu o Prêmio Novos Talentos para Agricultura Sustentável, iniciativa que aproxima jovens universitários da tarefa de aumentar a produção de alimentos e intensificar a sustentabilidade dos sistemas produtivos. A premiação despertou Bruna para a necessidade de encarar um novo desafio, o de levar essa solução biotecnológica, que ainda engatinhava em escala de laboratório, para o campo. “Para alimentar a população mundial crescente é necessário um aumento sustentável na produtividade agrícola. Nesse sentido, RPCPs têm sido continuamente buscadas para formulações inoculantes por sua capacidade de incremento na produção vegetal aliado ao seu potencial de redução e/ou substituição do uso de fertilizantes minerais, insumos que causam grandes impactos ambientais, na saúde humana e econômicos”, avalia a biotecnóloga.

Pesquisa avaliou aplicação da rizobactéria no desenvolvimento e produtividade da soja – Foto: Adauto Rodrigues/Flickr-cc

Da necessidade de refinar os resultados, Bruna dedicou seu doutorado, também realizado na Esalq, à tarefa de entender de forma detalhada os mecanismos de ação dessa rizobactéria, explorando desde seu genoma até seu desempenho em condições de campo. No Laboratório de Genética de Micro-Organismos, sob orientação do professor Azevedo e co-orientação da professora Maria Carolina, identificou genes relacionados às características de promoção de crescimento vegetal a partir do RZ2MS9. “A análise genômica revelou que diversos genes potencialmente contribuem com seu efeito promotor de crescimento vegetal, no entanto pudemos confirmar que a produção do fitormônio Ácido Indol Acético (AIA) por essa bactéria está diretamente envolvido nesse efeito benéfico.”

Na sequência, foi avaliado em condições de campo o efeito sobre o desenvolvimento e produtividade de milho e soja com a aplicação do bacilo. “No milho, o efeito da inoculação bacteriana foi, ainda, associado à adubação nitrogenada para verificar a possibilidade de redução desses insumos”, revela. Segundo a autora do trabalho, bioinoculantes formulados com RPCPs consistem em uma fonte barata e não danosa ao ambiente de suplementação nutricional vegetal. “Por esse motivo, a busca por micro-organismos que possuam a capacidade de manter relações benéficas, especialmente com gramíneas, é cada vez maior.”

E, de fato, os resultados foram animadores. O potencial do Bacillus sp. RZ2MS9 mostrou-se bastante claro pois, com um custo de produção inferior a R$1,00 por hectare, sua aplicação aumentou o desenvolvimento de milho e soja e causou incremento de 16 sacas de milho por hectare com redução de 30% na adubação nitrogenada, assim como um incremento de 11 sacas de soja por hectare, ambos comparados ao controle não inoculado. “As culturas do milho e da soja representam mais de 80% da área cultivada com grãos no Brasil, considerando o tamanho desses mercados, incrementos relativamente modestos de crescimento e produtividade podem gerar riqueza significativa ao País. Portanto, é imprescindível dar continuidade a estudos utilizando o Bacillus sp. RZ2MS9 em diferentes condições para a validação dos resultados”, conclui.

Caio Albuquerque / Assessoria de Comunicação da Esalq

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