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Micróbios ajudam a desbloquear o fósforo para o crescimento das plantas

Traduzido de Science Daily
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O fósforo é um nutriente necessário para o crescimento das plantas. Mas quando aplicado a plantas como parte de um fertilizante químico, o fósforo pode reagir fortemente com os minerais do solo, formando complexos com ferro, alumínio e cálcio. Isso bloqueia o fósforo, impedindo as plantas de acessar esse nutriente crucial.

Para superar isso, os agricultores costumam aplicar fertilizantes químicos em excesso às plantações agrícolas, levando ao acúmulo de fósforo nos solos. A aplicação desses fertilizantes, que contêm produtos químicos além do fósforo, também leva ao escoamento agrícola prejudicial que pode poluir os ecossistemas aquáticos próximos.

Agora, uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Washington e o Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico mostrou que micróbios extraídos de árvores que crescem ao longo de riachos alimentados por montanhas no oeste de Washington podem causar fósforo preso no os solos são mais acessíveis para as culturas agrícolas. Os resultados foram publicados em outubro na revista Fronteiras na ciência das plantas.

Endófitos, que são bactérias ou fungos que vivem dentro de uma planta por pelo menos parte de seu ciclo de vida, podem ser considerados “probióticos” para as plantas, disse o autor principal Sharon Doty, professor da Faculdade de Ciências Ambientais e Florestais a Universidade de Washington. O laboratório de Doty mostrou em estudos anteriores que os micróbios podem ajudar as plantas a sobreviver e até mesmo prosperar em ambientes pobres em nutrientes e ajudar a limpar os contaminantes.

Nesse novo estudo, Doty e seus colaboradores descobriram que micróbios endofíticos isolados de plantas selvagens ajudaram a liberar fósforo valioso do meio ambiente, quebrando os complexos químicos que tornavam o fósforo indisponível para as plantas.

“Estamos aproveitando uma associação natural entre plantas e micróbios”, disse Doty. “Isso pode ser uma ferramenta para promover a agricultura, pois fornece esse nutriente essencial sem agredir o meio ambiente”.

O cientista pesquisador da Doty Andrew Sher e o pesquisador Jackson Hall da Universidade de Washington demonstraram em experimentos de laboratório que os micróbios podem dissolver complexos de fosfato. Plantas de choupo inoculadas com a bactéria no laboratório de Doty foram enviadas para o colaborador Tamas Varga, cientista de materiais do Laboratório de Ciências Moleculares Ambientais do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico em Richland, Washington. Lá, os pesquisadores usaram tecnologias de imagem avançadas em seu laboratório e em outros laboratórios nacionais do Departamento de Energia dos Estados Unidos para fornecer evidências claras de que o fósforo disponível dos micróbios foi incorporado às raízes da planta.

As imagens também revelaram que o fósforo se liga a complexos minerais dentro da planta. Endófitas, que vivem dentro das plantas, estão em uma posição única para dissolver novamente esses complexos, potencialmente mantendo o suprimento desse nutriente essencial.

Embora o trabalho anterior no laboratório de Doty tenha demonstrado que os endófitos podem fornecer nitrogênio, obtido do ar, para as plantas, anteriormente não havia evidência direta de plantas usando fósforo dissolvido de endófitos.

As bactérias usadas nesses experimentos vêm de álamos selvagens que crescem ao longo do rio Snoqualmie, no oeste de Washington. Neste ambiente natural, os choupos podem prosperar nas margens rochosas de rios, apesar da baixa disponibilidade de nutrientes como o fósforo em seu habitat natural. Os micróbios ajudam essas árvores a capturar e usar os nutrientes de que precisam para crescer.

Essas descobertas podem ser aplicadas a safras agrícolas, que muitas vezes ficam, sem uso, em uma abundância de fósforo “herdado” que se acumulou no solo, sem uso, em anos de aplicações de fertilizantes. Os micróbios podem ser aplicados ao solo entre as plantas jovens ou como uma camada sobre as sementes, ajudando a liberar o fósforo que é mantido em cativeiro e disponibilizando-o para o crescimento das plantas. A redução do uso de fertilizantes e o emprego de endófitos, como os estudados por Doty e Varga, abre as portas para uma produção mais sustentável de alimentos.

“Isso é algo que pode ser facilmente expandido e usado na agricultura”, disse Doty.

A UW já licenciou as cepas endofíticas usadas neste estudo para a Intrinsyx Bio, uma empresa com sede na Califórnia que trabalha para comercializar uma coleção de micróbios endofíticos. A evidência direta fornecida pela pesquisa de Doty e Varga sobre a absorção de fósforo promovida por endófitos é “uma virada de jogo para nossa pesquisa de safra”, disse John Freeman, cientista-chefe da Intrinsyx Bio.

Fonte da história:

materiais fornecido por universidade de Washington. Original escrito por Michelle Ma. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

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