Um novo estudo pode levar, a longo prazo, a novas variedades que requeiram menos fertilizantes

Essa é pelo menos a conclusão do estudo atual. Os pesquisadores participantes estudaram várias variedades de milho que diferem significativamente em seu rendimento. Em sua busca pela causa, eles encontraram uma enzima, a flavona sintase 2. “A linhagem consanguínea 787 de alto rendimento que estudamos contém grandes quantidades dessa enzima em suas raízes”, explica o Dr. Peng Yu do Instituto de Ciências de Culturas. E Conservação de Recursos (INRES) na Universidade de Bonn. “Ele usa essa enzima para produzir certas moléculas do grupo dos flavonóides e as libera no solo.”

Os flavonóides dão cor às flores e frutos. No solo, porém, eles têm uma função diferente: garantem que bactérias muito específicas se acumulem ao redor das raízes. E esses micróbios, por sua vez, fazem com que mais ramos laterais se formem nessas raízes, chamados de raízes laterais. “Isso permite que a planta de milho absorva mais nitrogênio do meio ambiente”, explica o Prof. Dr. Frank Hochholdinger do Instituto de Ciência de Culturas e Conservação de Recursos (INRES). “Isso significa que a planta cresce mais rápido, especialmente quando o nitrogênio é escasso.”

O solo esterilizado não causou crescimento acelerado.

Os pesquisadores foram capazes de mostrar em experimentos como isso funciona bem. Eles fizeram isso usando uma variedade de milho com a abreviatura LH93, que normalmente produz plantas muito frágeis. No entanto, isso mudou quando eles plantaram esta variedade em solo onde a linha de alto rendimento 787 havia crescido anteriormente – LH93 então cresceu significativamente melhor. O efeito desapareceu quando os botânicos esterilizaram o solo antes do transplante. Isso mostra que as bactérias enriquecidas são de fato responsáveis ​​pelo turbo crescimento, pois foram mortas durante a esterilização.

Os pesquisadores conseguiram mostrar em outro experimento que os microrganismos realmente promovem o crescimento lateral da raiz. Aqui, eles usaram uma variedade de milho que não pode formar raízes laterais devido a uma mutação. No entanto, quando eles suplementaram o solo com a bactéria, as raízes do mutante começaram a se ramificar. Ainda não está claro como esse efeito ocorre. Além disso, com suporte microbiano, o milho lidou muito melhor com a deficiência de nitrogênio.

Os resultados podem contribuir para uma agricultura mais sustentável

O nitrogênio é extremamente importante para o crescimento das plantas, tanto que o agricultor aumenta artificialmente sua quantidade no solo com a aplicação de fertilizantes. No entanto, parte do fertilizante é lavado dos campos para os riachos na chuva ou entra nas águas subterrâneas. Também pode entrar na atmosfera na forma de óxidos de nitrogênio ou como gás amônio, onde contribui para o efeito estufa. Além disso, a produção de fertilizantes de nitrogênio requer uma grande quantidade de energia. “Se desenvolvermos safras que podem melhorar seu uso de nitrogênio com a ajuda de bactérias, poderemos reduzir significativamente a poluição ambiental”, espera Yu.

O estudo mostra que as plantas ajudam a moldar as condições do solo em que crescem, de uma forma que acaba beneficiando-as. No entanto, esse aspecto foi negligenciado na criação até agora. O Dr. Peng Yu acrescenta que, em geral, muitas interações do sistema radicular com os organismos do solo ainda não são compreendidas o suficiente. Ele quer ajudar a mudar isso: acaba de assumir a liderança de um grupo de pesquisa júnior do Emmy Noether na Universidade de Bonn, que se dedica exatamente a esse tópico. Com seu programa Emmy Noether, a Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Fundação Alemã de Pesquisa) oferece a jovens pesquisadores a oportunidade de se qualificar para um cargo de professor universitário em seis anos.

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Materiais fornecido por Bonn University. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.