Insumos biológicos
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Insumos biológicos

Insumos biológicos

Entenda os benefícios do uso de insumos biológicos.
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Insumos biológicos são materiais usados para se alcançar maior eficiência no cultivo agrícola, trazendo resultados positivos no âmbito produtivo e ambiental. Como exemplo principal, temos as bactérias fixadoras de nitrogênio atmosférico, denominadas bactérias diazotróficas. Estas bactérias possuem papel importantíssimo na alta produção de soja no Brasil, através da inoculação com a oleaginosa, de forma que não seja necessária aplicação de adubo nitrogenado, reduzindo impactos ambientais e gastos financeiros. Outro exemplo é as associações micorrízicas que melhoram a captação, pela planta, de nutrientes como fósforo, zinco e água, além de proteger as plantas de efeitos tóxicos de metais pesados. Cada vez mais a ciência vem estudando novos organismos que futuramente devem contribuir para uma produção agrícola mais sustentável, barata e eficiente quanto à captação de nutrientes.

Já os biofertilizantes, geralmente líquidos e aplicados na folha, normalmente são usados na agricultura familiar, podendo também ser usados em substratos para produção de mudas. São obtidos de soluções aquosas como esterco bovino, torta de mamona ou fontes de micronutrientes (não deixe de visitar nossas seções sobre adubação orgânica). Alguns  biofertilizantes também possuem uma mistura de microrganismos, e devido a diversidade e população destas formas de vida, podem promover controle fitossanitário e promoção de crescimento, além do efeito fertilizante.

 

Fixação biológica de nitrogênio (FBN)

As plantas leguminosas podem ser autossuficientes em nitrogênio devido à capacidade de infecção das raízes por bactérias como Bradyrhizobium sp. e Azospirillum sp., formando uma estrutura denominada nódulo, onde a planta e bactéria sofrem modificações biológicas, formando uma associação onde ambas se favorecem mutuamente. A bactéria utiliza a fotossíntese da planta para fixar o nitrogênio atmosférico, que é transferido para fora do rizóbio e usado pela planta. Trata-se de uma ótima alternativa para reposição de reservas orgânicas de nitrogênio no solo, sendo amplamente utilizada no país, resultando em menores investimentos na produção da cultura sem diminuição de produtividade. Quanto às espécies, a coinoculação de Bradyrhizobium sp. e Azospirillum sp. juntas no sulco gera acréscimos na produção quando comparado à inoculação apenas com o Bradyrhizobium sp., pois a Azospirillum sp auxilia também no crescimento de raízes e solubilização do fósforo.

 

Bradyrhizobium

O uso de Bradyrhizobium para fixar nitrogênio é atualmente uma tecnologia indispensável para a cultura da soja no Brasil. Estes organismos proporcionam eficiência o suficiente para evitar a necessidade de aplicação de nitrogênio mineral. Nesta associação, os processos se iniciam com a infecção da bactéria na planta, evoluindo até a fixação de Natmosférico. Estudos apontam que as regiões de alongamento e zonas de formação de pequenos pelos radiculares são as regiões preferenciais para a infecção e desenvolvimento da bactéria.
Na soja, os primeiros nódulos ocorrem com a infecção da raiz principal, tornando-se visíveis até o estádio V2. A partir disso, o crescimento e número de nódulos aumenta, atingindo o seu máximo em R2. No início do período reprodutivo ocorre um decréscimo de infecção e formação de nódulos, uma vez que, há uma competição de fotoassimilados que deixam de ser fonte de energia para os nódulos e começam a se acumular em órgãos reprodutivos. Nesse estágio, os nódulos começam a estagnar e reduzir seu crescimento.

 

Azospirillum

Azospirillum são bactérias que, além de fixarem nitrogênio atmosférico, promovem o crescimento vegetal, estimulando o crescimento e desenvolvimento, através de mecanismos diretos e/ou indiretos. De forma direta, atuam na síntese de fitohormônios vegetais, que promovem o desenvolvimento da planta, favorecendo a exploração do solo e absorção de água e nutrientes (e consequentemente aumentando a resistência a estresses bióticos e abióticos), e também atuam induzindo a resistência sistêmica da planta. 
Existem diversos estudos comprovando a eficiência da interação de Azospirillum e plantas gramíneas ou forrageiras, evidenciando a capacidade de produção de fitohormônios que induzem o crescimento radicular, melhorando a absorção de água e nutrientes pelas plantas.

 

Bacillus

Bactérias Bacillus subtilis e seus metabólitos podem proporcionar melhorias na nodulação e rendimento na soja no campo. Esta mesma estirpe também produz antibióticos e fitohormônios. Estas bactérias, através da produção de antibióticos antifúngicos, como a iturina por exemplo, podem suprimir as doenças por vários modos de ação como por exemplo antagonismo. Além disso, outros estudos já mostraram a produção dos fitohormônios AIA e AIB em resposta aos exsudatos de raiz de soja. Efeitos positivos desta bactéria também foram testemunhados na emergência de plantas de arroz, soja e algodão. Já na fase adulta, apenas o milho apresentou incremento de produção de matéria seca.

Quanto aos nutrientes, estudos já concluíram que a inoculação de sementes com a bactéria Bacillus podem aumentar o teor de fósforo disponível no solo, bem como pode proporcionar aumento no teor de nutriente nas folhas de algodão e milho, possivelmente por aumento da atividade da enzima fosfatase. Sobre o nitrogênio, estudos encontraram aumento significativo do nutriente em folhas de milho inoculado com esta bactéria, bem como em gramíneas forrageiras tropicais (Braquiárias e Panicum maximum), onde ocorreu maior fixação de N.

 

Pseudomonas

O uso de Pseudomonas não é comum no Brasil, e ainda não existe no mercado produtos elaborados com estas bactérias. Estas bactérias são interessantes para o cultivo orgânico. Um dos maiores problemas da agricultura orgânica é a produção de mudas de hortaliças de qualidade. Pelo fato de não ser possível o uso de adubos solúveis e agrotóxicos, as mudas devem apresentar resistência à doenças. Neste aspecto, as Pseudomonas se apresentam como uma ferramenta interessante. Estudos da EMBRAPA já identificaram uma estirpe que promove o desenvolvimento das plantas, e outra que atua contra o fungo Rhizoctonia solani que causa o tombamento das mudas. Estas bactérias produzem o hormônio de crescimento ácido indolacético (AIA), além de solubilizarem fosfato e auxiliar as plantas na absorção do nutriente. Outro benefício das bactérias, é o controle biológico de agentes fitopatogênicos, indução de resistência sistêmica em plantas e produção de vitaminas.

 

Inoculante com bactéria diazotrófica

O inoculante para leguminosas contém as bactérias diazotróficas mencionadas anteriormente em um veículo, sendo a turfa ou óleo mineral em plantios de larga escala. Para se produzir inoculante é feito o desenvolvimento da bactéria em um meio de cultura puro, e depois realiza-se a mistura à turfa (previamente neutralizada com calcário e esterilizada por radiação gama). O inoculante deve ser guardado de preferência na geladeira ou em locais frescos e protegidos do sol até o uso. Há também a possibilidade de aplicar o produto comercial na forma líquida no sulco de semeadura, aumentando a eficiência da operação de semeadura e a viabilidade dos micro-organismos. O custo inferior neste caso se aplica em operações com menores taxas de aplicação, pois o aumento no volume de calda eleva os custos da operação.

 

Inoculação das sementes

A inoculação consiste em colocar uma população de bactérias diazotróficas junto à semente, resultando na nodulação e simbiose. Algumas espécies de leguminosas com sementes duras, especialmente as forrageiras e algumas arbóreas, necessitam de escarificação, devendo assim ser consultada a bibliografia específica para cada cultura.

A quantidade de inoculante a ser utilizada deve ser aquela recomendada no rótulo do produto ou seguindo as orientações do fabricante. Ao misturar o inoculante com as sementes, deve-se deixar secar em lugar sombreado e fresco por no máximo 24 horas antes do plantio. 

O processo mais adequado de inoculação é a peletização, pois melhora a sobrevivência da bactéria e protege a plântula e a bactéria da acidez do solo e adubos. O processo consiste em inocular as sementes usando um adesivo sem constituintes tóxicos e não ácidos, recobrindo posteriormente as sementes com uma camada de calcário misturado com micronutrientes que melhoram o processo de nodulação. O adesivo é misturado ao inoculante até formar uma pasta homogênea, para então ser misturado às sementes e depois adicionar o calcário e possivelmente micronutrientes. Indica-se plantar as sementes logo após inoculação, porém, dependendo das condições de armazenamento, podem ser armazenadas por até uma semana antes do plantio.

As causas mais comuns do insucesso no preparo de revestimento são:

  • Revestimento fofo (excesso de calcário ou de fosfato de rocha, ou mistura mal feita);
  • Sementes emplastradas, com partes visíveis, ocorre por excesso de adesivo. Deve-se adicionar mais calcário ou fosfato de rocha;
  • Formação de aglomerados de sementes que pode ser causado por excesso de adesivo ou adição parcelada de calcário. Geralmente ocorre com sementes pequenas.

Já na inoculação, as causas mais prováveis de insucesso são:

  • Inoculante de qualidade ruim, não específico ou armazenado / transportado em condições inadequadas;
  • Semente não foi manejada corretamente (exposta ao sol ou calor, ou não foi imediatamente coberta com solo ao serem semeadas);
  • Solo com nitrogênio mineral suficiente;
  • Toxicidade de manganês ou alumínio, prejudicando a simbiose. Deve-se realizar a calagem do solo neste caso;
  • Plantio das sementes em solo seco;
  • Deficiência de fósforo, cálcio ou molibdênio.

Em condições adversas, é aconselhável usar até quatro vezes mais inoculante do que a dose recomendada. Vale lembrar que o custo da inoculação ainda é muito menor quando comparado à adubação nitrogenada.

Ao realizarmos a inoculação, alguns cuidados podem aumentar o sucesso deste processo, como não usar produtos vencidos, espalhar bem e rapidamente as sementes após a inoculação, não expor as sementes inoculadas ao sol ou altas temperaturas, cobrir as sementes com solo logo após o plantio e não realizar o plantio em solo seco. Alguns agrotóxicos apresentam maior ou menor toxicidade, prejudicando a bactéria que irá fazer a nodulação e, quando a aplicação destes produtos é inevitável, uma boa solução é inocular sementes não viáveis ou outras partículas de tamanho e peso semelhantes, plantando juntamente com as sementes viáveis tratadas com o produto tóxico. É importante entender que quanto mais insumos adicionados à semente, menor a viabilidade das bactérias, logo alerta-se aos produtores de grandes culturas para o uso racional. Pode-se também usar inoculante líquido ou granular aplicado ao solo no sulco de plantio. 

 

Fungos micorrízicos arbusculares (FMA)

A maioria das espécies de plantas possuem uma simbiose mutualística, conhecida como micorriza, estando associada a determinados fungos de solo. Trata-se de um processo mutuamente benéfico, onde a planta alimenta o fungo com produtos da fotossíntese, e o fungo fornece à planta nutrientes minerais. O fungo possui estruturas chamadas de hifas, que captam elementos minerais no solo de maneira mais eficiente que as raízes, principalmente os de baixa mobilidade, e transfere-os para a raiz da planta, onde serão absorvidos. Além disso, estas hifas frequentemente interconectam o sistema radicular de plantas vizinhas. Na planta, os arbúsculos são as estruturas formadas através da interação entre as hifas desses fungos e as células do córtex radicular, sendo estas as estruturas fundamentais para a simbiose micorrízica.

O fósforo é um nutriente presente em baixas concentrações no solo, e pouco móvel em solos intemperizados, observando-se neste caso a importância dos FMA’s para a sobrevivência de diversas espécies vegetais. A absorção e transporte de fósforo inorgânico pelas raízes é maior do que a sua taxa de difusão no solo, resultando em uma zona com ausência deste elemento no ambiente da rizosférico. Apesar dos FMA’s absorverem nitrogênio em níveis superiores aos de fósforo, este efeito é dispensável pois o sistema radicular da planta é capaz de absorvê-lo, visto que o N tem grande mobilidade no solo.

 

Manejo dos fungos micorrízicos arbusculares

Devido a mecanização excessiva, alta fertilidade do solo, aplicação de agrotóxicos, uso de plantas não hospedeiras em rotação de culturas e poluentes, a maioria dos agroecossistemas não possui condições ideais para o funcionamento dos FMA’s. Estratégias de manejo que levem ao incremento da produção de raízes finas causam impactos positivos sobre a produção de propágulos infectivos de FMA’s, mas não necessariamente sobre a sua diversidade. Esta última está diretamente relacionada à diversidade vegetal, assim, sistemas mais complexos como sistemas agroflorestais, consórcio ou rotação de culturas tendem a possuir maior riqueza de fungos micorrízicos.

 

Inoculação com fungos micorrízicos

Os inóculos para os diferentes fins podem ser adquiridos através de empresas particulares, porém, aconselha-se tomar alguns cuidados antes da compra, observando sempre a qualidade do inóculo. Em culturas perenes, o efeito positivo do uso destes fungos deve estar bem estabelecido nestas culturas, visto a especificidade quanto à resposta no desenvolvimento vegetal.

 

Anderson Wolf Machado - Engenheiro Agrônomo


Referências:

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