Bactérias atordoam com a teoria de feedback planta-solo

“O que acho mais atraente sobre a vida do solo é que você pode controlá-la”, revela o pesquisador Martijn Bezemer, do Instituto de Biologia de Leiden (IBL). "Você pode perguntar: o que você quer? E então eu posso transformar o solo em algo de que você precisa. Pelo menos, foi o que pensamos."

Durante anos, Bezemer estudou a interação entre as plantas e o microbioma do solo : as bactérias e os fungos que vivem no solo. “Esse microbioma e as plantas se afetam mutuamente, pelos produtos químicos que liberam, por exemplo. Chamamos isso de feedback planta-solo”, explica a pesquisadora.

Funciona da seguinte forma: quando a planta A é colocada no solo, o solo circundante muda. "Desta forma, você cria um solo típico para a planta A, portanto, solo A, com um microbioma correspondente", diz Bezemer. Mas quando a planta A é substituída pela planta B, o microbioma do solo lentamente se transforma no pertencente à planta B. "Você pode continuar mudando o solo, mesmo com a planta C, D ou E. Desta forma, você pode criar o desejado microbiomas para que, por exemplo, certas safras que você planta no solo possam crescer ainda melhor. "

"No entanto, é notável que, embora os pesquisadores gostem muito de estudar esses feedbacks planta-solo e de direcionar os solos, isso ainda não foi testado empiricamente até agora. Portanto, na verdade, é apenas uma suposição," Bezemer estados. "Neste último estudo, testamos essa teoria." Por um ano, ele e sua equipe, uma colaboração entre o IBL e o Instituto Holandês de Ecologia (NIOO-KNAW), cultivaram seis espécies de pastagens ao ar livre em grandes recipientes e testaram regularmente a composição do microbioma no solo para cada uma dessas espécies.

Bactéria sensível

Após um período de três a quatro meses de crescimento da planta, os fungos no solo atingem uma composição estabelecida. Isso estava de acordo com a teoria do feedback planta-solo. No entanto, mesmo depois de um ano, esse não era o caso das bactérias do solo.

Bezemer: "Se você medisse hoje, veria diferentes bactérias no solo do que algumas semanas antes. Foi uma grande surpresa." Mesmo assim, há uma explicação para esse resultado. "Afinal, as bactérias são muito sensíveis a fatores como umidade e temperatura."

Do solo A ao B?

Na segunda parte do estudo, a equipe deu um passo adiante. “Essa foi a verdadeira fase de feedback. Cada um dos grandes recipientes, onde até então eram cultivadas apenas plantas de uma espécie, foi dividido em seis partes. Por exemplo, em um recipiente com planta A e solo A, agora queríamos testar o efeito da rebrota da planta A e o efeito do plantio de B a F no solo A ”, explica a pesquisadora.

Essa foi uma tarefa enorme. "Não se engane, pois tínhamos cinco recipientes para cada espécie de planta no início. Então, com seis espécies de plantas, tínhamos trinta pontos de medição por um ano já. Agora, multiplicamos isso por seis: 180 pontos, testados por seis meses por um equipe de sete pessoas para ver qual DNA poderíamos encontrar. E depois disso, Emilia Hannula, a primeira autora do artigo, teve que analisar esse enorme banco de dados. "

Hannula acrescenta: “Raramente se tem a chance de estudar os micróbios do solo nessa quantidade de detalhes para detectar padrões e responder a perguntas importantes”, diz ela. "Existem estudos globais com menos dados do que analisamos aqui para um solo, apenas mudando a combinação de plantas que crescem agora e antes nele."

A configuração deve responder a duas perguntas. O solo mudará com a presença das novas plantas? E o efeito da planta anterior, o chamado legado do solo, ainda será visível? Depois de seis meses, os legados da primeira planta ainda eram visíveis, mas apenas para fungos. No entanto, a pegada da nova planta nos fungos do solo também já estava bem estabelecida. Nada disso foi o caso para as bactérias e parecia que as bactérias no solo são amplamente irresponsivas às plantas que crescem no solo.

Torcer nas raízes

No entanto, há uma reviravolta nessa história. "Também observamos o microbioma nas raízes de todas as plantas cultivadas em todos os diferentes solos. Chamamos esses micróbios dentro dos endófitos da planta", diz Bezemer. "Descobriu-se que, embora as bactérias pertencentes à primeira planta tivessem desaparecido há muito tempo no solo, ainda podiam ser detectadas nas raízes da segunda planta! Na raiz da planta B, encontramos bactérias do solo A. Bem, isso é interessante ", afirmou com entusiasmo.

Esses endófitos podem influenciar muito o crescimento da planta, e isso significa que uma planta pode ter um efeito duradouro em outra planta em crescimento posterior, mesmo quando o legado da primeira planta no solo já tenha desaparecido.

Bezemer suspeita que as bactérias e fungos, logo após o plantio da segunda espécie de planta no solo, tenham penetrado nas raízes por meio de pequenos cortes causados ??pelo plantio. Na raiz, existe um ambiente mais seguro e constante, em que fungos e bactérias podem resistir e esses endófitos permanecem presentes no interior das plantas. Para surpresa do pesquisador. "O legado bacteriano do solo da primeira planta é preservado, embora nas raízes da segunda planta e não no solo. Isso é algo que nunca tínhamos pensado antes. Eles ainda estão lá!"