Isolation and Screening of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria and Their Synergistic Interaction with Plant Extracts for Enhancing Growth of Winter Wheat
Este estudo identificou rizobactérias promotoras de crescimento vegetal específicas das rizosferas do trigo de inverno lituano, caracterizou as suas propriedades antagónicas contra patógenos fúngicos e demonstrou que uma combinação sinérgica de estirpes de *Pseudomonas* (JON8 e RUM4) com um extrato de urtiga e milo aumenta significativamente a germinação e o crescimento radicular do trigo de inverno.
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No mundo silencioso sob um campo de trigo, uma negociação complexa ocorre constantemente entre as raízes das plantas e o solo. Durante séculos, os agricultores confiaram em fertilizantes sintéticos e sprays químicos para impulsionar o crescimento e combater doenças, mas o esforço global pela agricultura sustentável exige uma abordagem diferente. O objetivo é encontrar aliados naturais dentro do próprio solo — pequenas bactérias benéficas que podem ajudar as plantas a se alimentarem e se defenderem de ameaças sem a mão pesada dos produtos químicos industriais. Esses ajudantes microscópicos, conhecidos como rizobactérias promotoras do crescimento vegetal, atuam como um sistema de suporte natural. Eles podem desbloquear nutrientes que de outra forma estariam presos no solo, como o fósforo e o potássio, e até fixar o nitrogênio do ar para alimentar a planta. Ao lado dessas bactérias, os agricultores utilizam há muito tempo extratos vegetais, concentrados líquidos feitos de ervas como a urtiga ou a casca do salgueiro, que são ricos em compostos naturais que podem estimular o crescimento ou repelir pragas. Embora os cientistas saibam que essas ferramentas funcionam individualmente, a questão permanece: será que elas funcionam melhor juntas?
Uma equipe de pesquisadores na Lituânia partiu para responder a essa pergunta, buscando a parceria perfeita entre bactérias do solo e extratos vegetais para ajudar o trigo de inverno. Eles começaram escavando o solo das raízes de plantas de trigo em cinco regiões diferentes do país, coletando amostras para encontrar as bactérias mais úteis escondidas ali. A partir dessas amostbras, isolaram cinquenta tipos diferentes de bactérias e os submeteram a uma série de testes para ver quais eram os mais úteis. Eles procuraram por bactérias que pudessem fixar o nitrogênio, um processo no qual o micróbio retira o gás nitrogênio do ar e o transforma em uma forma que a planta possa comer. Também rastrearam bactérias que pudessem dissolver minerais difíceis e insolúveis, como o fósforo e o potássio, tornando-os disponíveis para a planta. Finalmente, testaram a capacidade das bactérias de combater duas grandes doenças fúngicas que assolam o trigo: uma que ataca as folhas e outra que apodrece as espigas de grãos.
A busca rendeu quatro candidatos de destaque. Duas bactérias, identificadas como as cepas JON8 e RUM4, provaram ser excelentes na fixação de nitrogênio e na dissolução de fósforo, sendo que a JON8 também mostrou uma habilidade única de desbloquear o potássio. Estas duas foram identificadas como espécies de Pseudomonas, um gênero de bactérias comumente encontrado no solo. As outras duas vencedoras, VDU10 e VOK2, foram selecionadas especificamente pela sua capacidade de combater doenças fúngicas. VDU10, um tipo de Paenibacillus, e VOK2, um tipo de Bacillus, ambas mostraram forte poder em interromper o crescimento dos fungos prejudiciais em testes de laboratório. Uma vez que os pesquisadores tiveram suas melhores bactérias, passaram para a próxima fase: misturá-las com extratos vegetais líquidos para ver se a combinação era estável e eficaz. Eles testaram essas misturas com extratos feitos de urtiga, uma mistura de urtiga e mil-folhas, casca de salgueiro e cavalinha.
Os pesquisadores descobriram que as bactérias podiam sobreviver nesses líquidos vegetais, mas a sua estabilidade a longo prazo variou. Quando misturadas com extrato de urtiga, as bactérias permaneceram saudáveis por um curto período, mas ao longo de um mês, os números caíram significamente, especialmente para a cepa JON8. No entanto, quando as duas bactérias benéficas, JON8 e RUM4, foram misturadas juntas com uma mistura de urtiga e mil-folhas, elas apoiaram-se mutuamente. Esta combinação manteve a população bacteriana muito mais alta após um mês do que as bactérias sozinhas. Da mesma forma, as bactérias de combate à doença, VDU10 e VOK2, mostraram uma forte capacidade de sobrevivência quando misturadas com o extrato de casca de salgueiro. Os pesquisadores observaram que as bactérias podiam adaptar-se ao ambiente químico dos extratos vegetais e, em alguns casos, a presença de uma cepa ajudava a proteger a outra, criando uma mistura mais resiliente.
Para ver se estas misturas realmente ajudavam o trigo, os pesquisadores revestiram sementes com as diferentes combinações bacterianas e vegetais e observaram o seu crescimento num ambiente controlado. Os resultados mostraram um benefício claro das parcerias. A mistura das duas bactérias Pseudomonas com o extrato de urtiga e mil-folhas produziu os resultados mais fortes. As sementes tratadas com esta mistura específica brotaram de forma mais fiável e desenvolveram raízes mais longas do que aquelas tratadas apenas com água ou qualquer ingrediente isolado. O comprimento da raiz aumentou mais de sete por cento em comparação com o grupo de controlo, e a taxa de germinação das sementes foi quase dez por cento superior. Embora outras combinações, como as bactérias misturadas apenas com extrato de urtiga, também tenham mostrado uma tendência para melhorar o crescimento, não apresentaram o mesmo efeito combinado forte. O estudo também mediu o peso e a matéria seca das plantas jovens, encontrando que certos tratamentos, particularmente aqueles que envolviam os extratos vegetais, ajudaram as plântulas a construir um tecido mais sólido e denso.
As descobertas sugerem que o futuro da agricultura sustentável do trigo pode residir nestas combinações cuidadosamente elaboradas. A investigação demonstra que, embora os extratos vegetais e as bactérias benéficas possam funcionar isoladamente, o seu verdadeiro potencial é desbloqueado quando são pareados corretamente. O estudo identificou que a sinergia entre bactérias específicas e extratos vegetais específicos pode levar a uma melhor germinação e sistemas radiculares mais fortes, que são os fundamentos de uma colheita saudável. No entanto, os investigadores também notaram que estas misturas são sensíveis ao tempo; os efeitos benéficos são mais fortes quando as bactérias e os extratos são misturados e utilizados imediatamente, à medida que o ambiente químico muda ao longo das semanas. Este trabalho fornece um roteiro claro para o desenvolvimento de novos bioestimulantes naturais que poderiam reduzir a necessidade de fertilizantes e pesticidas químicos, oferecendo um passo prático em direção a uma agricultura mais resiliente e ambientalmente amigável.
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