Identification of Mancozeb-Tolerant and Phosphate-Solubilizing Fungal Bioagents for the Management of Fusarium Wilt of Chilli

Na luta silenciosa entre as culturas e os inimigos invisíveis que vivem no solo, os agricultores frequentemente enfrentam uma escolha difícil. De um lado está o spray químico, uma ferramenta poderosa que pode matar doenças, mas que também deixa um resíduo no meio ambiente e pode, eventualmente, parar de funcionar à medida que as pragas aprendem a resistir a ele. Do outro lado está o agente biológico, um microrganismo vivo que combate doenças naturalmente, mas que é frequentemente demasiado frágil para sobreviver quando misturado com esses mesmos sprays químicos. Durante muito tempo, estas duas abordagens pareceram estar em conflo, forçando os produtores a escolher uma ou outra. O objetivo da agricultura moderna é encontrar uma forma de utilizar ambas em conjunto, criando uma parceria onde o químico protege a planta no início, e o agente vivo assume o controle para fornecer uma defesa de longo prazo. Este equilíbrio é particularmente crítico para culturas como a pimenta, que são vitais para a segurança alimentar e o comércio global, mas que são frequentemente devastadas por uma doença do solo que apodrece a planta desde as raízes.

No Vale de Cachemira, na Índia, investigadores procuraram resolver este enigma específico para os produtores de pimenta. Eles concentraram-se numa doença destrutiva conhecida como murcha de Fusarium, causada por um fungo chamado Fusarium solani. Este patógeno invade o sistema vascular da planta, bloqueando a água e os nutrientes, o que faz com que as folhas fiquem amareladas, se enrolem e, eventualmente, matem a planta inteira. A doença é tão grave que pode dizimar até oitenta por cento de uma colheita. Para combater isso, os agricultores tradicionalmente dependem de um fungicida químico chamado mancozeb. No entanto, usar apenas químicos não é uma solução perfeita; pode prejudicar o solo e o meio ambiente, e o fungo pode eventualmente desenvolver resistência. Os investigadores queriam encontrar um aliado vivo, um fungo benéfico que pudesse sobreviver ao spray químico e continuar a proteger as plantas de pimenta. Eles precisavam de um bioagente que fosse resistente o suficiente para tolerar o mancozeb, forte o suficiente para combater a doença e útil o suficiente para melhorar o crescimento da planta.

A equipa começou por observar o próprio solo. Eles recolheram amostras de vários locais em todo o vale, incluindo florestas e terras agrícolas, e trataram pequenos pedaços deste solo com uma alta concentração de mancozeb. Este foi um teste deliberado para ver qual a vida microscópica que sobreviveria a um ambiente químico tão severo. Destes pedaços tratados, isolaram cem e quatro estirpes fúngicas diferentes. Em seguida, submeteram estas estirpes a uma série de testes rigorosos. Primeiro, verificaram quais conseguiam crescer num meio contendo o fungicida químico. A maioria dos fungos teve dificuldades, mas duas estirpes específicas destacaram-se. Uma, chamada WG-4, cresceu até um diâmetro de trinta e cinco milímetros no alimento envenenado, e outra, chamada SHO-13, cresceu até trinta e três milímetros. Estas duas foram as mais resistentes, provando que podiam coexistir com o tratamento químico.

Em seguida, os investigadores testaram estes sobreviventes contra o inimigo. Colocaram os fungos benéficos numa placa ao lado do fungo causador da doença, Fusarium solani, para ver se conseguiam travar o seu crescimento. Os resultados foram impressionantes. A estirpe WG-4 impediu a propagação do fungo da doença em quase oitenta e cinco por cento, enquanto a estirpe SHO-13 alcançou um nível de supressão semelhante. Mas os investigadores procuravam mais do que apenas um combatente; eles queriam um ajudante. Testaram se estes fungos conseguiam dissolver o fosfato, um nutriente bloqueado no solo que as plantas precisam para crescer, mas que não conseguem aceder por conta própria. Ambos os melhores desempenhos mostraram uma forte capacidade de desbloquear este nutriente, transformando-os em potenciais biofertilizantes, bem como em combatentes de doenças.

Para compreender exatamente o que tinham encontrado, a equipa examinou as duas melhores estirpes sob um microscópio e analisou o seu código genético. A estirpe WG-4 foi identificada como uma espécie de Penicillium, um tipo de fungo conhecido pelas suas propriedades antibióticas. A estrela do espetáculo, SHO-13, foi identificada como Trichoderma virens. Este é um fungo benéfico bem conhecido que ataca outros fungos ao envolver-se em torno dos seus fios e secretar enzimas que os decompõem. Os investigadores observaram este comportamento diretamente, vendo o fungo benéfico enrolar-se em torno do fungo causador da doença e fixar-se a ele, efetivamente parasitando e matando o invasor.

O teste final ocorreu no mundo real, dentro de sacos de polietileno cheios de solo e jovens plântulas de pimenta. Os investigadores montaram um experimento com seis grupos diferentes. Alguns plântulas foram tratadas apenas com o fungicida químico, outras apenas com os fungos benéficos, algumas com ambos, e algumas sem nada. Os resultados confirmaram que a combinação era superior. As plântulas tratadas com a estirpe de Trichoderma virens SHO-13 combinada com o fungicida mancozeb apresentaram os melhores resultados. Neste grupo, apenas cinco e meio por cento das plantas desenvolveram a doença da murcha, uma melhoria massiva em comparação com o grupo de controlo não tratado, onde oitenta e três por cento das plantas adoeceram.

Os benefícios estenderam-se para além do controlo da doença. As plantas tratadas com a combinação do fungo benéfico e o químico cresceram mais, atingindo uma altura média de sessenta e sete centímetros, comparativamente aos cinquenta e sete centímetros das plantas não tratadas. Elas também produziram mais frutos, com uma média de sete frutos por planta, e os frutos eram mais pesados. O peso total do fruto e a massa geral da planta foram significativamente superiores no grupo de tratamento combinado do que em qualquer grupo tratado apenas com o químico ou apenas com o fungo. Isto sugere que o fungo benéfico não apenas parou a doença, mas ajudou ativamente a planta a absorver nutrientes e a crescer com mais vigor.

O estudo conclui que a chave para gerir esta doença devastadora reside na integração. Ao selecionar uma estirpe específica de Trichoderma virens que é naturalmente resistente ao fungicida químico, os agricultores podem utilizar ambas as ferramentas simultaneamente. O químico fornece um escudo imediato contra a infeção inicial, enquanto o fungo vivo estabelece-se no solo, continuando a combater a doença e a alimentar a planta muito depois de o químico ter desaparecido. Esta abordagem oferece um caminho para uma agricultura sustentável, reduzindo a necessidade de uso intensivo de químicos, ao mesmo tempo que protege a cultura e melhora o rendimento. Os investigadores identificaram a sequência genética específica desta estirpe poderosa e disponibilizaram-na à comunidade científica, abrindo caminho para o seu potencial uso como um produto comercial para proteger as culturas de pimenta não apenas em Cachemira, mas potencialmente em outras regiões que enfrentam ameaças semelhantes provenientes do solo.