O fósforo é um nutriente essencial para as plantas. Estimula o crescimento das raízes, faz parte da fotossíntese e transfere nutrientes pela planta, e sem ela, a maturidade é retardada e os frutos e sementes são poucos e mal formados. A boa notícia é que há muito fósforo no solo, com concentrações variando de 200 a 6.000 libras por acre. A má notícia é que 80% desse fósforo é imóvel e não está disponível para absorção pelas plantas. Conseguimos superar esse problema adicionando nutrientes ao solo como esterco ou fertilizantes químicos. Mas a erosão e o escoamento dos campos levaram a outros problemas – como o crescimento de algas em lagos e riachos.
Mas, hoje, há boas notícias no mundo do fósforo. Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Washington e pelo Pacific Northwest National Laboratory mostrou que os micróbios retirados de árvores que crescem ao lado de riachos alimentados por montanhas no oeste de Washington podem tornar o fósforo preso em solos mais acessíveis às culturas agrícolas. As
descobertas foram publicados em outubro na revista
Frontiers in Plant Science .
Essas bactérias são “endófitas”, microrganismos que vivem dentro do tecido de uma planta como
endossimbiontes . Sharon Doty, professora da Escola de Ciências Ambientais e Florestais da UW, considera-os “probióticos” para as plantas. 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 poluentes .
Neste novo estudo, Doty e colaboradores descobriram que micróbios endofíticos isolados de álamos selvagens ajudaram a liberar o valioso fósforo do ambiente, quebrando os complexos químicos que tornaram o fósforo indisponível para as plantas.
“Estamos aproveitando uma parceria planta-micróbio natural”, disse Doty. “Isso pode ser uma ferramenta para o avanço da agricultura, pois fornece esse nutriente essencial sem prejudicar o meio ambiente”.
O cientista de pesquisa de Doty, Andrew Sher, e o pesquisador de graduação da UW, Jackson Hall, demonstraram em experimentos de laboratório que os micróbios podem dissolver os complexos de fosfato. Plantas de álamo inoculadas com a bactéria no laboratório de Doty foram enviadas ao colaborador Tamas Varga , cientista de materiais do Laboratório de Ciências Moleculares Ambientais do Pacific Northwest National Laboratory em Richland, Washington. Lá, os pesquisadores usaram tecnologias avançadas de imagem em seu laboratório e em outros laboratórios nacionais do Departamento de Energia dos EUA para fornecer evidências claras de que o fósforo disponibilizado pelos micróbios chegou às raízes da planta.
A imagem também revelou que o fósforo se liga a complexos minerais dentro da planta. Os endófitos, que vivem dentro das plantas, estão posicionados de maneira única para redissolver esses complexos, potencialmente mantendo o suprimento desse nutriente essencial.
Enquanto trabalho anterior no laboratório de Doty demonstrou que os endófitos podem fornecer nitrogênio, obtido do ar, para as plantas, tal evidência direta de plantas usando fósforo dissolvido por endófitos não estava disponível anteriormente.
As bactérias usadas nesses experimentos vieram de choupos selvagens que crescem ao longo do rio Snoqualmie, no oeste de Washington. Neste ambiente natural, os choupos são capazes de prosperar nas margens rochosas dos 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 às culturas agrícolas, que muitas vezes ficam em uma abundância não utilizada de fósforo "legado" que se acumulou no solo de anos de aplicações de fertilizantes. Os micróbios podem ser aplicados no solo entre as plantas jovens, ou como um revestimento nas sementes, ajudando a liberar o fósforo mantido em cativeiro e tornando-o disponível para uso pelas plantas para crescer. Reduzir o uso de fertilizantes e empregar endófitos — como os estudados por Doty e Varga — abre as portas para uma produção de alimentos mais sustentável.
“Isso é algo que pode ser facilmente ampliado e usado na agricultura”, disse Doty.
A UW já licenciou as cepas de endófitos usadas neste estudo para a Intrinsyx Bio, uma empresa com sede na Califórnia que trabalha para comercializar uma coleção de micróbios endófitos. A evidência direta fornecida pela pesquisa de Doty e Varga sobre a absorção de fósforo promovida por endófitos é “uma mudança de jogo para nossa pesquisa sobre colheitas”, disse John Freeman, diretor científico da Intrinsyx Bio.
Esta pesquisa foi financiada pela Byron and Alice Lockwood Foundation e pelo U.S. Department of Energy Office of Science.
Materiais do comunicado de imprensa da Universidade de Washington com edições e acréscimos de Kathy Voth.
