Com base em 248 amostras da safra 2021/2022, a Biome4all realizou um estudo que ilustra na prática a ocorrência de fitopatógenos e antagonistas em solos com soja.
Neste artigo apresentaremos os destaques e as conclusões deste levantamento, apresentado no 42° Congresso Paulista de Fitopatologia, em setembro de 2022, e que teve sua importância reconhecida pelos profissionais presentes na palestra.
“Nesta 42ª edição do Congresso, tivemos a chance de explorar uma nova dimensão do tradicional triângulo da doença (hospedeiro-patógeno-ambiente) que é o microbioma associado ao sistema. Entender como microbioma do solo impacta a supressão de doenças em sistemas produtivos é chave para desenvolver estratégias sustentáveis de controle de doenças diminuindo nossa dependência de moléculas químicas“
Rodrigo Mendes, Pesquisador da Embrapa Meio Ambiente
Em outras publicações deste blog, já falamos sobre a importância de doenças radiculares da soja, formas de controle e como micro-organismos antagonistas podem influenciar no desenvolvimento destas doenças.
Conheça agora os principais tópicos do estudo “Fitopatógenos e antagonistas em solos com soja”, da Biome4all:
Ocorrência de fitopatógenos em solos com soja
A podridão negra da raiz (Macrophomina phaseolina) e podridão vermelha (complexo de espécies Fusarium solani) são doenças radiculares responsáveis por expressivos prejuízos econômicos no Brasil. A identificação precoce dos agentes causais é fundamental para a recomendação de medidas de controle apropriadas para evitar os danos.
Em análises da Biome4all, de 248 em análises de metagenômica do solo de áreas de soja, na safra 2021/22, M. phaseolina ocorreu em 59% das amostras. F. solani ocorreu em 35% das amostras.
É importante lembrar que apenas a presença do patógeno na área não é suficiente para a ocorrência da doença e de seus danos. Os fatores que precisam coincidir no tempo e espaço para a ocorrência de doenças de plantas são:
- patógeno virulento
- ambiente favorável
- hospedeiro suscetível.
Porém, em algumas áreas, danos da doença não são percebidos mesmo com a ocorrência dos três pressupostos. Neste caso, o solo pode estar apresentando características que suprimem o desenvolvimento de doenças, por meio de uma comunidade microbiana estruturada que favorece o desenvolvimento e ação de antagonistas.
Estrutura da comunidade microbiana em solos com soja
Apesar da ocorrência do patógeno em boa parte das amostras analisadas pela Biome4all, algumas áreas não apresentavam doença, segundo o relato do produtor. Este fato motivou um estudo exploratório para entender se ocorriam diferenças na estrutura da comunidade microbiana das amostras de áreas com e sem doença.
Para isso, as amostras de solo de cultivo de soja com M. phaseolina e/ou F. solani foram subdivididas em dois grupos, com doença e sem doença. Em cada grupo foram realizadas análises de co-ocorrência, também chamadas de análises de redes de interação.
A figura 1 apresenta uma representação gráfica das redes. Estas análises são metodologias avançadas nos estudos de microbioma, e ajudam a entender a interação entre os micro-organismos, seus papéis como antagonistas, e papel no processo de supressividade do solo.
Nas amostras de áreas sem doença, houve maior quantidade de conexões entre micro-organismos e também, uma maior densidade (n° conexões realizadas/ n° conexões possíveis) em comparação às áreas com a doença.
Além disso, nas amostras sem doença, houve maior homogeneidade, o que significa que os micro-organismos da comunidade fizeram quantidades semelhantes de conexões. Estas características das áreas sem doença, mostram uma comunidade mais equilibrada e com maior interação entre os micro-organismos.
Outra característica que pode ser observada nas redes são os módulos. Os módulos são representados pelo cruzamento de várias linhas, formando um nó. Eles indicam grupos de micro-organismos que apresentam fortes relações e quanto maior o número de módulos, mais complexa e estável é uma comunidade. Observa-se que nas áreas sem doença, houve maior modularidade em comparação às amostras sem doença.
Todas estas características sugerem que os solos de áreas com patógenos e sem doença, estavam mais estruturados e resilientes. A resiliência é importante para evitar que fatores ambientais ou práticas agrícolas causem grandes distúrbios no microbioma e suas funções.
Alguns fatores que podem impactar o microbioma durante a safra são: aplicação de produtos químicos e biológicos, introdução de patógenos exóticos, secas, inundações, geadas tardias, entre outros.
Antagonistas de M. phaseolina e F. solani
Com base nos estudos de rede, os micro-organismos que estiveram negativamente associados M. phaseolina, ou seja, seus antagonistas, foram identificados. Entre os antagonistas estão espécies do gênero Trichoderma, que também é base de formulações de produtos biológicos registrados para o controle de podridão negra da raiz.
O gênero Bacillus também é relatado na literatura como um antagonista de M. phaseolina. Alguns outros micro-organismos reconhecidos por serem antagonistas a outras espécies de patógenos/insetos e que estiveram associados a M. phaseolina estão: Penicillium, Streptomyces, Metarhizium e Talaromyces. Todos os micro-organismos elencados estão expostos na Figura 2.
Os antagonistas à F. solani também foram identificados. Entre os micro-organismos identificados estão espécies do gênero Bacillus e Trichoderma. Estes gêneros são base de formulações comerciais para o controle da podridão negra da raiz e também são descritos na literatura como antagonistas deste fitopatógeno.
Micro-organismos reconhecidos como antagonistas de outros patógenos também foram relacionados, como Bradyrhizobium, Penicillium, e Streptomyces. Um fato interessante foi a associação negativa entre F. solani e outras espécies de Fusarium como F. oxysporum, F. lacertarum e F. polyphialidicum.
Por se tratar de um mesmo gênero, estes micro-organismos podem estar ocupando um mesmo nicho ecológico e podem estar competindo por espaço e alimento no solo durante a entressafra. Os fungos e bactérias antagonistas de F. solani estão relacionados na Figura 3.
Fato interessante é que Bradyrhizobium, Bacillus e Streptomyces, famosos antagonistas e que estiveram negativamente associados a F. solani e M. phaseolina tiveram papeis de nucleadores. Nucleadores são organismos fundamentais para manter a estrutura da comunidade.
Conclusões do estudo “Fitopatógenos e antagonistas em solos com soja”
Conclui-se que uma das hipóteses para a ausência de doenças em algumas áreas analisadas pela Biome4all é a estrutura da comunidade microbiana. Boas práticas agronômicas que favorecem um solo mais supressivo e resiliente são:
- Rotação de culturas
- Não revolvimento de solo
- Uso de plantas de cobertura com vigoroso sistema radicular e volume de parte área.
De acordo com Baker & Cook (1974) uma das práticas para prospectar antagonistas para o controle biológico é procurar em locais onde a doença é menos severa.
Assim, estudos com análises avançadas do microbioma podem ser úteis para identificar os micro-organismos adaptados e com ação antagônica em áreas sem doença, direcionar meios de cultura para obter o organismo puro, entre outras práticas no desenvolvimento de bioinsumos.
Como identificar os fitopatógenos e antagonistas na próxima safra?
Para identificar os patógenos e assim direcionar medidas de controle específicas para evitar danos causados por doenças radiculares da soja, a Biome4all apresenta a solução Fullbio. Para saber mais sobre os estudos de antagonistas para prospectar micro-organismos, entre em contato conosco.
Estácio J. Odisi, COO da Biome4All, product leader
Robert Freitas, CTO da Biome4all, diretor de tecnologia.
Camilla Castellar, P&D em microbiologia da Biome4all.
