Como a análise genética do solo pode ajudar a agricultura?

Microbioma do solo

Você sabia que existem bilhões de organismos vivos habitando cada pedacinho de terra? Sim, o solo é repleto de bactérias, fungos, vírus, protozoários, microalgas e vários outros pequenos organismos, que, juntos, formam o microbioma do solo.

Neste texto, vamos esclarecer como a análise genética dos microbiomas pode ajudar o profissional da agricultura a resolver inúmeros problemas relacionados do solo. Confira:

A relação de bactérias e fungos com os solos

Após anos analisando microbiomas de vários locais, os cientistas identificaram os principais tipos de bactérias e fungos presentes nos solos e suas respectivas propriedades.

A maioria das bactérias detectadas, por exemplo, é considerada heterotrófica, ou seja, se alimenta de matéria orgânica pré-existente nos solos.

Em compensação, elas também atuam em outros processos relevantes do funcionamento dos solos, como a solubilização de minerais e a produção de gases (metano, por exemplo).

Já os fungos também se alimentam de matéria orgânica, mas, diferente das bactérias, dissolvem melhor as moléculas complexas das plantas, como a celulose e a lignina.

Fatores que influenciam os micro-organismos do solo

A existência de vários tipos de bactérias e fungos nos solos faz com que os microbiomas sejam ambientes heterogêneos, formados graças a diversos fatores de natureza biótica e abiótica (viva e não-viva, respectivamente).

Os principais fatores bióticos que influenciam os micro-organismos dos solos são as interações entre eles (como a competição entre espécies e a predação) e os tipos de cobertura vegetal.

Além disso, diversos estudos apontam que a concentração de matéria orgânica, o pH e o teor de umidade são os três fatores abióticos que exercem maior influência sobre os microrganismos do solo.

A importância dos micro-organismos para os ecossistemas de solo

As bactérias e os fungos são os principais agentes biológicos da ciclagem de elementos (contínua troca de substâncias entre o solo e as plantas), pois são os únicos a realizarem transformações como a fixação do nitrogênio e a nitrificação.

Além disso, eles também são responsáveis por sustentar outros seres vivos, especialmente plantas. Isso acontece tanto nas interações com bactérias (em espécies fixadoras de nitrogênio e produtoras de nódulos) quanto com fungos (micorrizas).

Por outro lado, ainda que algumas espécies destes micro-organismos afetem as plantas (como os fitopatógenos), a maioria é benéfica, o que faz o conhecimento sobre eles ser vital para melhorar o manejo dos solos cultivados e a produtividade agrícola.

Dessa forma, conclui-se que os micro-organismos, assim como a química e o ambiente físico, compõem os pilares que sustentam os solos. Portanto, para o uso eficaz e sustentável destes ecossistemas, é fundamental conhecer seus microbiomas.

A análise correta do microbioma do solo

As técnicas tradicionais da microbiologia, baseadas no cultivo laboratorial dos micro-organismos, não permitem o estudo adequado do microbioma do solo, pois a maioria destas espécies microbianas não se desenvolve em meios de cultura.

Dessa forma, a maneira mais apropriada de fazer este estudo é a partir da análise genética do solo, que consiste em obter e sequenciar o DNA, identificando os organismos presentes e definindo as propriedades funcionais deste solo.

Antigamente, a análise genética do solo era usada só para fins acadêmicos. No entanto, a enorme redução dos custos do sequenciamento de DNA na última década facilitou o acesso comercial ao serviço, revolucionando a compreensão e a gestão da produção agrícola, da pecuária e da indústria alimentícia.

No Brasil, a Biome4All comercializa a Agri-Analysis, plataforma que analisa o DNA de bactérias e fungos presentes no solo e estabelece parâmetros de qualidade do solo, inferindo produtividade agrícola e riscos à biossegurança. Entre em contato para saber mais!

Texto: Marcus Adonai Castro da Silva, microbiologista e cofundador da Biome4All