Bactérias funcionais garantem crescimento do tomate em condições de estresse salino

Cientistas da Embrapa Meio Ambiente (SP) avaliaram o potencial de isolados de bactérias funcionais para promover o crescimento de tomateiros cultivados sob condições de estresse salino do solo.

De 154 estirpes de bacilos inicialmente estudadas, quatro foram selecionadas e apresentaram aumento na altura, pesos das raízes e da parte aérea, teor de clorofila e diâmetro do caule. Além disso, conseguiram reduzir em mais de 50% a severidade da murcha de Fusarium em tomate.

Segundo o pesquisador Wagner Bettiol, a taxa de salinização dos solos tem se expandido globalmente, causando problemas de segurança alimentar em diversos países. Além disso, o estresse salino ocorre naturalmente em regiões áridas e semiáridas. A salinização dos solos afeta negativamente a fotossíntese, a absorção de nutrientes, a transpiração, a síntese de proteínas e as regulações hormonais, resultando em menor crescimento das plantas.

Carlos Medeiros, que na época do estudo era mestrando da Unesp/Botucatu sob orientação de Bettiol, explica que a pesquisa foi dividida em três fases. Na primeira, foram realizados testes bioquímicos, que avaliaram a produção de hormônios vegetais, solubilização de fósforo, fixação de nitrogênio e produção de alguns compostos importantes para o desenvolvimento das plantas. Esses ensaios foram conduzidos no Laboratório de Microbiologia Ambiental “Raquel Ghini”, da Embrapa Meio Ambiente, expondo 154 isolados de bacilos às condições de aumento no teor de sal. 

“Utilizamos seis testes bioquímicos para fazer essa primeira seleção. Diversos isolados de bacilos apresentaram respostas positivas, mas foram selecionados os que mostraram, pelo menos, quatro respostas positivas aos seis testes para as fases seguintes dos estudos”, informa Carlos.

Em seguida, esses quatro isolados selecionados em laboratório foram avaliados em plantas de tomate desenvolvidas em casa-de-vegetação. “Começamos a testar os isolados diretamente nas plantas desenvolvidas em condições com e sem estresse salino para avaliar diversas características relacionadas ao crescimento da planta”, explica. Nos estudos foram analisados o aumento na altura, no peso das raízes e da parte aérea das plantas, bem como o teor de clorofila das folhas e o diâmetro do caule dos tomateiros, importantes parâmetros nesse caso.

Panorama do controle do Stress Salino (na foto acima) -  (a) as plantas que não foram submetidas ao estresse e no (b) as que foram submetidas

Após essa fase, os isolados foram avaliados no controle da murcha de Fusarium do tomateiro. “Além da eficiência em controlar a murcha, analisamos três enzimas que estão diretamente relacionadas com a indução de resistência da planta ao patógeno e também de prolina, um aminoácido especificamente voltado à proteção contra o estresse salino”, diz Carlos.

Os detalhes dos resultados, que fizeram parte da dissertação de mestrado de Carlos, estão publicados no Journal of Applied Microbiology.

Produto biológico à vista

Entre as cepas selecionadas, a mais eficiente foi uma de Bacillus velezensis, espécie que vem se destacando nos estudos relacionados ao controle biológico de doenças de plantas, explica Bettiol. “Esse isolado reduziu a severidade da murcha de Fusarium em mais de 50%”, destaca.

Após toda a experimentação e análise dos dados, Carlos ressalta: “Chegamos à conclusão de que os isolados estabeleceram uma interação com as plantas, o que desencadeou diferentes mecanismos de defesa”. 

Segundo ele, essa associação com a planta é fundamental para que os isolados de bacilos tenham controlado a doença causada por Fusarium, aumentado o crescimento das plantas e a tolerância ao estresse salino, o que sugere que podem ser usadas de forma benéfica em controle biológico na agricultura. 

“Mas é importante salientar que esses resultados variam de isolado para isolado, o que demonstra que tais características são intrínsecas a determinados microrganismos. Nem todos os microrganismos do mesmo gênero ou da mesma espécie apresentarão o mesmo comportamento nas plantas ou em qualquer outra situação em que se queira utilizá-los, o que mostra a importância de testar e experimentar para entender a especificidade de cada um e selecionar o mais adequado”, destaca Carlos.

“Para o desenvolvimento de um produto biológico à base de microrganismos, seja para o controle de doenças, promoção de crescimento ou para aliviar o estresse salino das plantas, a primeira etapa é o isolamento e a seleção dos microrganismos”, afirma Bettiol. No estudo, foram utilizados parte dos quase 500 isolados de bacilos obtidos durante o seu doutorado em 1984 na Esalq/USP, com auxílio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e da Finep.

A multiplicação de bacilos, em diversas condições de fermentação, já está sendo realizada no laboratório, paralelamente a novos testes de promoção de crescimento. O objetivo é desenvolver um produto biológico à base dessas bactérias funcionais.

No caso do controle da fusariose, o método usado foi a aplicação de bactérias diretamente no solo. “Cultivamos o bacilo em meio de cultura, fizemos diluições e aplicamos via irrigação no colo da planta”, explica Carlos.  Para o estresse salino, a forma de aplicação foi a mesma, via irrigação. 

A murcha de Fusarium

A murcha de Fusarium do tomateiro ocorre na maioria das regiões do mundo onde o fruto é cultivado. É uma das piores doenças dessa cultura e pode resultar em perdas de produtividade de até 80% em variedades suscetíveis. Acontece em qualquer época ou fase de desenvolvimento, mais frequentemente em plantas adultas, e pode inviabilizar o cultivo em determinadas regiões ou épocas do ano.

Os primeiros sintomas são o amarelecimento das folhas mais velhas, que gradualmente murcham e apresentam necrose marginal ou total do limbo, acompanhada de murcha das folhas superiores nas horas mais quentes do dia.

Com o progresso da doença, o amarelecimento aumenta até atingir também as folhas mais novas. Nessa condição, os frutos não se desenvolvem, amadurecem ainda pequenos ou caem prematuramente e as plantas doentes apresentam crescimento reduzido, podendo morrer após terem seu sistema vascular completamente comprometido pelo patógeno.

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