A utilização de bactérias em simbiose positiva com as leguminosas para fixação de nitrogênio é uma biotecnologia conhecida para melhorar a fertilidade do solo e garantir o crescimento saudável das plantas. No entanto, essa interação pode gerar maior produtividade, além da fertilidade do solo.

O Mutualismo de Leguminosas e Bactérias Fixadoras de Nitrogênio

O mutualismo entre bactérias fixadoras de nitrogênio no solo e raízes de algumas variedades de plantas é capaz de tornar as flores mais atrativas aos polinizadores, segundo um estudo publicado esta semana no American Journal of Botany.

A planta utilizada pelo estudo é a chamaecrista, leguminosa nativa do Brasil que vive em condições características como: solos pobres em nutrientes, dependente de polinizadores específicos como a mamangava, do gênero bombus.

“Um dos mutualismos importantes nessa espécie de planta é com as bactérias fixadoras de nitrogênio na raiz, que aumentam a disponibilidade desse nutriente para as plantas em troca de açúcares, que servem como alimento para os microrganismos”.

Anselmo Nogueira, professor do Centro de Ciências Naturais e Humanas da Universidade Federal do ABC (CCNH-UFABC), em São Bernardo do Campo.

Outra medida que motivou a escolha da chamaecrista para o experimento é o fato de que o pólen fica encapsulado e precisa de uma vibração para ser liberado. Característica que faz das mamangavas (grandes e com asas poderosas) polinizadores ideais para o trabalho.

“Há outro mutualismo entre essas plantas e um tipo específico de polinizador. O pólen da chamaecrista fica encapsulado numa parte das flores e só é liberado por vibração, quando a flor é chacoalhada principalmente por fêmeas de algumas espécies de mamangava do gênero Bombus”.

Caroline Souza, primeira autora do estudo apoiado por bolsa de treinamento técnico da FAPESP.

O Estudo cultivou as plantas em duas condições de solo distintas:

• Formação 1: 90% de areia, 10% de terra vegetal, baixa concentração de nutrientes, (inclusive nitrogênio) e acidez neutra;
• Formação 2:  solo rico em matéria orgânica, suplementado com nitrato de potássio e acidez neutra;

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As leguminosas foram cultivadas nesses solos, subdivididos em quatro tratamentos onde, em apenas dois deles (um rico em matéria orgânica e outro arenoso) foi acrescentada uma solução rica em rizóbio com os seguintes resultados:

• Solos arenosos, pobres em nitrogênio, SEM adição de rizóbios: a falta de nitrogênio proporcionou o baixo crescimento das plantas, com amarelamento das folhas.
• Solos arenosos, pobres em nitrogênio, COM adição de rizóbios: plantas três vezes maiores que as cultivadas em solo com matéria orgânica, rico em bactérias e nitrogênio.

Nos solos ricos em matéria orgânica com ou sem bactérias, os impactos nas plantas não foram significativos, já que a matéria orgânica é capaz de fornecer nitrogênio. Indicando o tamanho do impacto das bactérias em solos pobres em matéria orgânica e sem nitrogênio.

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Impacto Além da Fertilidade do Solo

Um dos resultados mais impactantes do estudo é quanto ao uso de um espectrômetro de superfície, que serve para medir como a luz é refletida e permite capturar espectros de luz invisíveis aos olhos humanos.

 “A partir dessas medidas de reflectância nas flores, testamos se os contrastes de cor perceptíveis às abelhas foram alterados entre os diferentes tratamentos de solo e bactérias”.

Caroline Souza.

No solo arenoso, pobre em nitrogênio e rico em rizóbio, além da fertilidade, o mutualismo foi capaz de alterar as propriedades da antera da flor (responsável pela produção dos grãos de pólen), de modo que as cores perceptíveis às abelhas tornassem as flores mais atrativas aos polinizadores.

“As anteras são justamente onde fica o pólen das flores, que só pode ser acessado por insetos que conseguem vibrá-las, algo que espécies exóticas como as abelhas europeias (Apis mellifera) não conseguem”.

Caroline Souza.