Qual seria a consequência ecológica se todas as bactérias fixadoras de?

Quando se fala em bactérias geralmente nos lembramos de doenças, já que alguns desses organismos são capazes de causá-las, sendo a penicilina, inclusive, considerada uma das maiores descobertas da área médica por combater muitas dessas doenças.

Entretanto, esses seres procariontes foram e são essenciais para a manutenção da vida em nosso planeta, a começar pelo próprio fato de terem sido os primeiros organismos a aparecer na superfície terrestre, há cerca de 4,6 bilhões de anos. Disponibilizando oxigênio na atmosfera e reduzindo as concentrações de CO2, permitiram a colonização de novos organismos. Além disso, mitocôndrias e cloroplastos são derivados de bactérias endossimbiontes, ou seja: sem as bactérias, não existiriam células eucariontes e, tampouco, células vegetais.

Bactérias decompositoras e saprófitas, juntamente com os fungos, são responsáveis pela reciclagem da matéria orgânica oriunda de organismos mortos e resíduos, como fezes e urina, transformando-a em moléculas de composição mais simples: papel essencial para que os ciclos do nitrogênio e oxigênio sejam desempenhados.

Quanto ao primeiro ciclo citado, bactérias do gênero Rhizobium, presentes em raízes de leguminosas, transformam o nitrogênio atmosférico em nutrientes, como nitritos e nitratos, para assimilação destes pelas plantas. Animais herbívoros, ao se alimentarem destas; e carnívoros, ao se alimentarem destes ou de outros carnívoros; também incorporarão tais substâncias ao longo da cadeia alimentar.

Outra associação mutualística se refere à presença de determinadas espécies no sistema digestório de animais ruminantes e de seres humanos (Methanobacterium smithii, Escherichia coli, Lactobacillus acidophillus, e as do gênero Pseudomonas, Acinetobacter e Moraxella). Lá, auxiliam na quebra de determinadas substâncias, como a celulose; produção de vitaminas como a D, K e B12; e, ainda, evitam a proliferação de patógenos. Na pele, contribuem na degradação de células mortas e eliminação de resíduos.

Cianobactérias, ainda, podem se associar a fungos, formando liquens. Estes, além de bioindicadores da qualidade ambiental, criam condições para que novas espécies colonizem determinados ambientes, podem fixar nitrogênio e, ainda, serem utilizados na fabricação de corantes.

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O que é fixação biológica de nitrogênio (FBN)

É o processo por meio do qual o nitrogênio (N2) presente na atmosfera é convertido em formas que podem ser utilizadas pelas plantas. A reação é catalisada pela enzima nitrogenase, que é encontrada em todas as bactérias fixadoras. Em termos de agricultura, a simbiose entre as bactérias fixadoras de nitrogênio (denominadas rizóbios) e leguminosas (família de plantas à qual pertencem a soja, o feijão, a ervilha, entre outras) é a mais importante.  

Todas as plantas fixam nitrogênio biologicamente em simbiose com os rizóbios?

Infelizmente não. A simbiose é restrita às leguminosas e se caracteriza pela formação de estruturas especializadas nas raízes, chamadas nódulos, nos quais ocorre o processo de FBN. Após a formação de nódulos nas raízes, a bactéria passa a fixar o nitrogênio atmosférico em compostos orgânicos que são utilizados pelas plantas, eliminando ou diminuindo a necessidade de uso de adubos nitrogenados.

Isso quer dizer que apenas as leguminosas são beneficiadas pelo FBN?

Não. Outras espécies de bactérias capazes de fixar o N2 atmosférico já foram encontradas em associação com gramíneas como o milho, o trigo e a cana-de-açúcar. Nessas plantas, não ocorre formação de nódulos nas raízes e as quantidades de N fixada são muito baixas. Por essa razão, não é possível dispensar a utilização de adubos nitrogenados nessas lavouras. Microrganismos fixadores também já foram encontrados em plantas como o café, dendê, mandioca, mamão e banana e a sua contribuição para essas plantas tem sido objeto de vários trabalhos de pesquisa.

Em que consiste o processo de inoculação?

Inoculação é o processo por meio do qual bactérias fixadoras de nitrogênio, selecionadas pela pesquisa, são adicionadas às sementes das plantas antes da semeadura. A inoculação é feita com um produto chamado de inoculante ou biofertilizante.

Em quais culturas é comum o uso de inoculante?

O produto vendido em maior escala é para aplicação na soja onde são vendidas mais de 20 milhões de doses no país. Outras plantas também fazem uso desta tecnologia como o feijão comum, o feijão caupi, amendoim, adubos verdes diversos, leguminosas arbóreas utilizadas na recuperação de áreas degradadas, sendo todas pertencentes a plantas que formam nódulos. Este é um produto inovador, mas bastante utilizado em outros países como o México e na Argentina, por exemplo.

O tratamento das sementes com fungicidas deve ser antes ou depois da inoculação?

Antes. É muito importante que o produtor atente para o fato de que o inoculante não pode ser misturado com os fungicidas ou micronutrientes, pois os mesmos são, em maior ou menor grau, tóxicos paras as bactérias. De maneira geral, fungicidas à base de metais pesados, como o zinco e o cobre, e alguns inseticidas organofosforados prejudicam a nodulação de leguminosas. Os herbicidas e os defensivos contra nematoides são menos tóxicos. No caso de sementes tratadas com fungicidas e inoculadas, a semeadura deve ser efetuada em, no máximo, 12 horas. Caso isso não seja possível, as sementes devem ser inoculadas novamente.

Qual a importância e as principais vantagens do processo de inoculação para a lavoura de soja?

No Brasil, graças ao processo de FBN, a inoculação substitui totalmente a necessidade do uso de adubos nitrogenados nas lavouras de soja. O inoculante contém bactérias selecionadas do gênero Bradyhrizobium, que quando associada às raízes de soja, conseguem converter o N2 da atmosfera em compostos nitrogenados, em quantidades de até 300 kg de N/ha, que serão utilizados pela planta. Além da economia obtida quando se substitui a utilização de fertilizantes nitrogenados industrias pela inoculação da soja com bactérias do gênero Bradyhrizobium, essa é uma tecnologia extremamente simples e que não polui o meio ambiente.

Qual o custo do inoculante para o produtor?

Apesar do investimento em pesquisa e tecnologia, o custo do inoculante, suficiente para o plantio de um hectare, geralmente não ultrapassa o valor de R$ 8,00.

A bactéria fixadora de N2 mais conhecida pelo público é o rizobium aplicado na soja. Em quais outras culturas ele pode ser aplicado?

No feijão, ervilha, feijão-caupi, leguminosas forrageiras, arbóreas e de adubo verde. Em relação ao feijão, devido a uma série de fatores relacionados à bactéria, à planta e ao meio ambiente, de modo diferente da cultura da soja, a inoculação nem sempre é suficiente para fornecer todo o N exigido pela cultura. Mesmo assim, vários resultados de pesquisa indicam que o feijoeiro pode se beneficiar consideravelmente do processo biológico, principalmente porque os inoculantes incluem estirpes mais eficientes.

No caso da ervilha e lentilha, a Embrapa Cerrados selecionou e lançou estirpes de rizóbio adaptadas às condições de Cerrado, capazes de substituir totalmente o uso de adubos nitrogenados nessas culturas, de modo semelhante ao que ocorre com a soja. Para o feijão-caupi, em trabalhos coordenados pela Embrapa Agrobiologia, a seleção de estirpes eficientes e adaptadas às condições regionais culminou com o lançamento da estirpe BR 3267, que possibilitou incrementos de produtividade de até 40% em condições experimentais e de até 52% nas áreas de agricultores experimentadores.

O milho também é uma cultura que pode ser beneficiada pela FBN?

Sim. A pesquisa descobriu uma bactéria capaz de reduzir o nitrogênio do ar de forma assimilável pela planta, chamada de Herbaspirillum seropedicae. A bactéria foi isolada inicialmente de arroz, milho e sorgo e posteriormente de outras plantas tais como cana-de-açúcar e gramíneas forrageiras. Segundo a pesquisa, utilizando essa  bactéria para o inoculante de milho, o produtor poderá reduzir em até 50% a dose do N-fertilizante.

Além da nutrição nitrogenada, a inoculação com as bactérias fixadoras de N2 pode trazer outros benefícios para as plantas?

Além da FBN, a maioria dessas bactérias também é conhecida pela capacidade de produzir hormônios de crescimento das plantas. A produção dessas substâncias promotoras de crescimento pode estimular o aumento da densidade de pelos radiculares, da taxa de aparecimento de raízes secundárias e da superfície radicular. Esse incremento resulta em melhoria na absorção de água e nutrientes, aumentando assim, a capacidade de a planta produzir e suportar estresses ambientais.

Qual seria a consequência ecológica se todas as bactérias fixadoras?

Qual a importância ecológica das bactérias para o meio ambiente?