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Benefícios do Bacillus aryabhattai na agricultura www.blog.verde.ag | Verde Agritech 2 ÍNDICE Capítulo 1 - Como o Bacillus aryabhattai atua na promoção de crescimento de plantas Capítulo 2 - como a rizobactéria Bacillus aryabhattai controla os agentes causadores dos estresses bióticos em plantas Capítulo 3 - Como os estresses abióticos podem ser mitigados pela ação do Bacillus aryabhattai Capítulo 4 – Como o Bacillus aryabhattai auxilia na biorremediação do solo Capítulo 5 - Como o Bacillus aryabhattai melhora a disponibilidade de nutrientes para as plantas A rizobactéria Bacillus aryabhattai apresenta um papel muito importante para melhorar a nutrição de plantas http://www.blog.verde.ag/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 3 CAPÍTULO 1 - COMO O BACILLUS ARYABHATTAI ATUA NA PROMOÇÃO DE CRESCIMENTO DE PLANTAS Identificado pela primeira vez em 2009, o Bacillus aryabhattai é um microrganismo promotor de crescimento de plantas que tem demonstrado um amplo potencial nos sistemas agrícolas. O sucesso que vem sendo obtido com o uso dessa rizobactéria no meio agrícola pode ser relacionado à sua grande adaptabilidade em diversos ambientes, muitas vezes desfavoráveis ao crescimento de outras espécies de microrganismos. Estudos indicam que o B. aryabhattai é capaz de tolerar certos níveis de salinidade no solo e ainda fazer a biorremediação de diversos resíduos de compostos tóxicos que podem estar presentes no solo, como moléculas de herbicidas. Além disso, pesquisas indicam que essa rizobactéria benéfica é capaz de colonizar rapidamente o sistema radicular de algumas culturas agrícolas. No artigo Bacillus aryabhattai SRB02 tolerates oxidative and nitrosative stress and promotes the growth of soybean by modulating the production of phytohormones, por exemplo, Yeon-Gyeong Park e outros pesquisadores observaram que, 2 dias após a inoculação, o Bacillus aryabhattai já havia colonizado as raízes da soja. Essas, dentre outras características do B. aryabhattai, tornam essa rizobactéria um microrganimo muito resiliente no ambiente agrícola e faz com que todos os benefícios promovidos por ela para promoção de crescimento de plantas sejam potencializados. Nesse mesmo estudo, Yeon-Gyeong Park e os demais pesquisadores observaram que a inoculação de uma cepa do B. aryabhattai promoveu um aumento significativo do tamanho dos brotos, folhas e nós das plantas, mesmo quando sob condições de estresse. Em outras culturas, como o arroz e o milho, o mesmo efeito da promoção de crescimento de plantas, mesmo em condições de estresse, tem sido observado com a inoculação da rizobactéria B. aryabhattai. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/bacillus-aryabhattai-na-agricultura/ https://blog.verde.ag/culturas/soja/os-beneficios-da-modulacao-dos-fitormonios-promovidos-pela-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-promocao-do-crescimento-da-soja/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/entenda-os-mecanismos-do-microrganismo-bacillus-aryabhattai-envolvidos-na-promocao-de-crescimento-de-plantas/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 4 É o que observaram, respectivamente: • Pallab Kumar Ghosh e outros pesquisadores, no artigo The role of arsenic resistant Bacillus aryabhattai MCC3374 in promotion of rice seedlings growth and alleviation of arsenic phytotoxicity; • Chao Deng e outros pesquisadores, no artigo Bacillus aryabhattai LAD impacts rhizosphere bacterial community structure and promotes maize plant growth. Efeitos da inoculação do Bacillus aryabhattai em diferentes tratamentos na cultura da soja. (Fonte: PARK et al., 2017) Esses diferentes relatos da promoção de crescimento de plantas promovido pela inoculação do Bacillus aryabhattai estão relacionados a diversas funções que essa rizobactéria apresenta quando associada às plantas, assim como as mudanças benéficas que ela pode promover no solo. http://www.blog.verde.ag/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 5 Quando em associação com as plantas, o B. aryabhattai é capaz de aumentar a taxa de transcrição de RNA ligado a expressão de diversos genes responsáveis pela produção de enzimas e substâncias relevantes para o crescimento das plantas, tais como: • Proteína de superfamília semelhante a repetições tetratricopeptídicas (TPR); • Proteína da família GH3 responsiva a auxina; • Álcool cinamílico desidrogenase; • Proteína contendo domínio TAZ; • Benzaldeído desidrogenase; • Tiorredoxina; • Apirase. É o que observaram Hongli Xu e outros pesquisadores, no artigo Endophytic bacterium Bacillus aryabhattai induces novel transcriptomic changes to stimulate plant growth. Outros compostos que também promovem o crescimento das plantas e são produzidos e/ou têm sua atividade modulada pela presença dessa rizobactéria são os ácidos orgânicos e os hormônios vegetais. Muitos ácidos orgânicos estão envolvidos com processos metabólicos que afetam diretamente o crescimento e desenvolvimento das plantas. Esse é o caso do ácido oxálico, do ácido malônico, do ácido cítrico e do ácido succínico, que são produzidos em grandes quantidades pelo Bacillus aryabhattai. É o que relatam Chun Song e outros pesquisadores, no estudo Growth promotion ability of phosphate-solubilizing bacteria from the soybeanrhizosphere under maize–soybeanintercropping systems. Assim como no caso dos ácidos orgânicos, muitos hormônios vegetais também estão envolvidos com os processos de regulação fisiológica da planta, que interferem diretamente ou indiretamente no crescimento das plantas dependendo da sua concentração. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/solo/bacillus-aryabhattai-crescimento-plantas/ https://blog.verde.ag/solo/bacillus-aryabhattai-crescimento-plantas/ https://blog.verde.ag/culturas/soja/os-beneficios-da-modulacao-dos-fitormonios-promovidos-pela-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-promocao-do-crescimento-da-soja/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 6 Diretamente, a alta concentração da auxina, denominada ácido indolacético (AIA) pode, por exemplo, levar à formação de raízes secundárias e pelos radiculares ou à elongação das raízes primárias, quando em baixas concentrações. Já indiretamente, o ácido abscísico (ABA) contribui para o crescimento das plantas tornando-as mais resistentes às condições de estresse térmico. Isso porque esse fitormônio regula a abertura e fechamento dos estômatos das plantas, a principal estrutura pela qual as plantas podem perder água para o ambiente. Estudos indicam que ambos hormônios vegetais citados acima, juntamente como as citocininas, as giberelinas, as auxinas e o etileno, acabam tendo a sua atividade modulada pela interação das plantas com o B. aryabhattai. É o que observaram Yeon-Gyeong Park e seus colegas, na pesquisa Bacillus aryabhattai SRB02 tolerates oxidative and nitrosative stress and promotes the growth of soybean by modulating the production of phytohormones Além das contribuições diretas dessa rizobactéria para a promoção do crescimento de plantas, existem outros benefícios promovidos pelo B. aryabhattai que também tem um reflexo positivo sobre o desenvolvimento das culturas. Esse é o caso da melhoria da tolerância das plantas inoculadas com esse microrganismo a estresses bióticos e abióticos, a biorremediação de compostos tóxicos no solo e a melhoria da disponibilidade de nutrientes no solo para as plantas. Pesquisas recentes têm apontado que esse microrganismo é capaz de melhorar a tolerância das plantas a seca e a salinidade, ao mesmo tempo em que promove o controle de pragas, como os nematoides, e doenças fúngicas. Benefícios esses que, muitas vezes acabam sendo bem relevantes para as culturas de safrinha, como o milho, uma vez que eles sofrem com condições severas de estresse hídrico e térmico durante os veranicos. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-a-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-pode-ajudar-mitigar-os-efeitos-dos-estresses-bioticos-e-abioticos/https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-a-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-atua-na-biorremediacao-do-solo/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-a-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-atua-na-biorremediacao-do-solo/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-potencial-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-no-controle-de-doencas-fungicas-e-promocao-do-crescimento-das-plantas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/potassio-no-milho-safrinha/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/qual-a-importancia-do-silicio-na-minimizacao-do-estresse-hidrico-em-plantas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/qual-e-o-papel-do-potassio-no-aumento-da-resistencia-das-plantas-contra-geadas-e-secas/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 7 Efeito da inoculação do Bacillus aryabhattai para mitigação dos efeitos do estresse térmico nas plantas de soja (Fonte: Park et al., 2017) Outro benefício do B. aryabhattai em sistemas agrícolas que também tem mostrado uma contribuição significativa para promoção de crescimento de plantas é a biorremediação de compostos tóxicos que teriam um efeito depressivo no desenvolvimento das plantas. Resíduos de herbicidas, como o glifosato, e compostos tóxicos para as plantas, como o arsênico, estão entre as substâncias estudadas pelos pesquisadores nos últimos anos que foram biorremediadas pela ação do B. aryabhattai. Por fim, não podemos deixar de destacar a contribuição que essa rizobactéria tem apresentado para melhorar a disponibilidade de nutrientes que têm um papel essencial no crescimento das plantas, como também na produtividade e qualidade das culturas. Macronutrientes primários, como o potássio e o fósforo, e micronutrientes, como o zinco e o ferro, estão dentre os nutrientes que apresentaram uma maior disponibilidade, absorção ou mobilização com a inoculação do B. aryabhattai. Portanto, podemos concluir que os mecanismos do B. aryabhattai associados à promoção de crescimento de plantas podem ser relacionados tanto com as alterações fisiológicas que essa rizobactéria promove nas plantas quanto aos benefícios indiretos que ela promove no agroecossistema, que acabam tendo um impacto positivo nas culturas. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-potencial-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-biorremediacao-de-residuos-de-glifosato/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-papel-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-atenuacao-dos-sintomas-de-fitotoxicidade-do-arsenico/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/os-beneficios-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-para-a-melhor-absorcao-de-nutrientes-pelas-plantas-e-promocao-do-crescimento-vegetal/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/os-beneficios-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-para-a-melhor-absorcao-de-nutrientes-pelas-plantas-e-promocao-do-crescimento-vegetal/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-os-microrganismos-ajudam-a-disponibilizar-o-potassio/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-a-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-pode-melhorar-a-disponibilidade-de-fosforo-em-sistemas-de-cultivo-consorciado/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-papel-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-moblizacao-e-na-biofortificacao-de-zinco-da-soja-e-do-trigo/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/descubra-como-a-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-pode-atenuar-os-efeitos-da-deficiencia-de-ferro-em-plantas-cultivadas-em-solos-salinos/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/conheca-os-mecanismos-genomicos-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-que-auxiliam-na-nutricao-de-plantas/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 8 CAPÍTULO 2 - COMO A RIZOBACTÉRIA BACILLUS ARYABHATTAI CONTROLA OS AGENTES CAUSADORES DOS ESTRESSES BIÓTICOS EM PLANTAS Na natureza, as plantas estão constantemente sendo submetidas a condições que não são favoráveis ao seu desenvolvimento. Quando isso acontece, essas condições acabam provocando uma interferência negativa sobre a produtividade e qualidade das plantas, causando um fenômeno conhecido como estresse. Plantas sob condições de estresse normalmente apresentam um desempenho bem inferior quando comparadas aquelas cultivadas em condições ideais, já que tanto a sua estrutura quanto a sua fisiologia e metabolismo acabam sendo afetados negativamente nessas condições. Quando a origem dessas condições desfavoráveis são agentes biológicos, como as pragas e fitopatógenos, dizemos que a planta está sob o efeito dos estresses bióticos. De acordo com a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), as pragas e doenças estão entre os principais fatores que causam grandes perdas na agricultura, juntamente com a seca, as inundações e os incêndios. Por isso, é muito importante fazer o controle adequado das pragas e doenças das culturas para evitar os efeitos negativos que os estresses bióticos causam na cadeia de produção agrícola. a melhoria da resistência das plantas a estresses bióticos promovida pelo Bacillus aryabhattai está relacionada a diferentes mecanismos que essa rizobactéria apresenta para o controle de algumas pragas e doenças. Um caso de sucesso do uso do B. aryabhattai para o controle de fitopatógenos foi relatado por Sonam Antil e seus colegas pesquisadores, no artigo On the potential of Bacillus aryabhattai KMT-4 against Meloidogyne javanica. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/consultores-do-agro/entenda-como-condicoes-de-estresse-afetam-as-plantas-e-como-lidar-com-elas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/qual-e-o-papel-do-potassio-no-aumento-da-resistencia-das-plantas-contra-geadas-e-secas/ https://youtu.be/vlI8OGrrZRs www.blog.verde.ag | Verde Agritech 9 Nesse estudo, os pesquisadores observaram que o Bacillus aryabhattai se mostrou eficaz para controlar o nematoide das galhas (Meloidogyne javanica) na cultura do tomate. Em outras culturas, como a soja e o milho, essa rizobactéria também foi identificada como um agente de controle biológico efetivo para o controle do nematoide do cisto (Heterodera glycines) e outra espécie do nematoide das galhas (Meloydogyne inconita), respectivamente. É o que relataram: • Ornelle C. N. Ndoung e Maria A. dos Santos, no artigo Potencial de Bacillus aryabhattai para o controle de Meloidogyne incognita na cultura do milho; • Jing Zhao e outros estudiosos, no artigo Evaluation of Bacillus aryabhattai Sneb 517 for control of Heterodera glycines in soybean. De acordo com os estudos realizados por esses pesquisadores, o Bacillus aryabhattai apresenta uma atividade nematicida que pode reduzir os danos causados nas lavouras por esses nematoides. Eles explicam que essa atividade nematicida pode estar associada à capacidade dessa rizobactéria em produzir alguns metabólitos secundários específicos, como enzimas, antibióticos e compostos tóxicos. Apesar dos metabólitos secundários com efeito nematicida produzidos por algumas cepas de B. aryabhattai ainda não terem sido totalmente caracterizados, as pesquisas têm revelado que a inoculação dessa rizobactéria pode: • Diminuir o número de cistos nas raízes das plantas; • Aumentar a mortalidade de nematoides juvenis; • Reduzir a taxa de eclosão dos juvenis. Além dos nematoides, estudos realizados fora do Brasil também já observaram que o Bacillus aryabhattai tem mostrado uma boa eficiência para o controle de larvas e adultos de Cassida vittata, um inseto-praga pertencente à ordem Coleoptera. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/manejo-de-pragas-e-doencas/nematoides-em-soja/ https://blog.verde.ag/culturas/soja/uso-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-para-o-controle-do-nematoide-de-cisto-da-soja/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 10 É o que mostra o estudo New record of entomophatoghenic bacteria, Bacillus aryabhattai Strain B8W 22, isolated from Cassida vittata vill. and its pathogenicity against this insect in egyptian sugar beet fields, conduzido por Kamal G.I. Bazazo e outros pesquisadores.Todavia, como essa praga é de pouca relevância no Brasil, ainda são necessários mais estudos para observar se essa rizobactéria é capaz de ser utilizada como agente de biocontrole de mais pragas relevantes para o agronegócio brasileiro. Já no âmbito dos estresses bióticos causados por doenças, pesquisas recentes relatam que o Bacillus aryabhattai tem demonstrado capacidade de produzir compostos que auxiliam na inibição do desenvolvimento de diversos fungos fitopatogênicos. A restrição do crescimento do fungo patogênico promovido pelo B. aryabhattai vem sendo associada à capacidade que essa rizobactéria tem para modular a síntese de hormônios vegetais, e regular a produção de aminoácidos, como a tirosina, a lisina e a prolina. No artigo Evaluation potential of PGPR to protect tomato against Fusarium wilt and promote plant growth, Rizwana Begum Syed Nabi e outros pesquisadores observaram que as plantas tratadas com o B. aryabhattai e inoculadas com o fungo patogênico apresentaram um maior acúmulo de ácido salicílico, um hormônio vegetal. De forma similar, plantas tolerantes tratadas com o B. aryabhattai e inoculadas com o fungo patogênico também apresentaram maiores níveis de tirosina e lisina. Tal comportamento também foi observado na produção de prolina para plantas susceptíveis tratadas com essa rizobactéria. Outros estudos, como o trabalho Enhanced Tolerance of Chinese Cabbage Seedlings Mediated by Bacillus aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 against High Temperature Stress and Fungal Infections, realizado por Young Hee Lee e outros pesquisadores, também vêm observando a produção desses compostos que auxiliam na inibição do desenvolvimento de fungos fitopatogênicos. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/encontro-com-gigantes/como-os-agentes-de-controle-biologico-estao-presentes-na-agricultura-de-alta-performance/ https://blog.verde.ag/encontro-com-gigantes/rizobacterias-agentes-de-controle-biologico-de-doencas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-potencial-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-no-controle-de-doencas-fungicas-e-promocao-do-crescimento-das-plantas/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 11 Efeito da inoculação de uma cepa da rizobactéria Bacillus arybhattai em plantas de tomate susceptíveis (esquerda) e tolerantes (direita) a doença fúngica causada pelo patógeno Fusarium oxysporum, um agente causador de estresses abióticos em plantas (Fonte: Nabi et al., 2021) Portanto, podemos concluir que o Bacillus aryabhattai é capaz de evitar parte dos estresses bióticos em plantas, ao promover o controle de nematoides e de doenças fúngicas, através: • Da sua atividade nematicida, que promove o controle dos nematoides de galhas (Meloydogyne inconita e Meloidogyne javanica) e nematoide do cisto (Heterodera glycines); • Da modulação da síntese de hormônios vegetais, como ácido jasmônico e o ácido salicílico, que tem um efeito positivo para a inibição do desenvolvimento de fungos fitopatogênicos; http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/culturas/soja/os-beneficios-da-modulacao-dos-fitormonios-promovidos-pela-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-promocao-do-crescimento-da-soja/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 12 • Da regulação da produção de aminoácidos, como a tirosina, a lisina e a prolina, que também promovem o controle de doenças de origem fúngica. http://www.blog.verde.ag/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 13 CAPÍTULO 3 - COMO OS ESTRESSES ABIÓTICOS PODEM SER MITIGADOS PELA AÇÃO DO BACILLUS ARYABHATTAI a melhoria da resistência das plantas a estresses abióticos está relacionada aos mecanismos que essa rizobactéria tem, tanto para favorecer a produção de metabólitos específicos nas plantas quanto para promover algumas transformações biológicas nos solos. Estudos demonstram que plantas inoculadas com B. aryabhattai podem apresentar valores mais significativos da atividade de enzimas antioxidantes e do acúmulo de compostos que conferem às plantas maior resistência ao estresse salino, como a prolina e o ácido abscísico. É o que explicam Sung-Je Yoo e outros pesquisadores, no artigo Induced Tolerance to Salinity Stress by Halotolerant Bacteria Bacillusaryabhattai H19-1 and B. mesonae H20-5 in Tomato Plants. Além desses benefícios diretos do B. aryabhattai para resistência das plantas ao estresse salino, os pesquisadores também apontaram que essa rizobactéria ainda exerce efeitos secundários que também melhoram a tolerância das plantas às condições dos estresses abióticos. Nesse mesmo estudo, os pesquisadores observaram que as plantas inoculadas apresentaram um melhor crescimento e produção de clorofila em relação à testemunha. E isso é muito benéfico para as culturas, uma vez que permite uma melhor assimilação do carbono pelas plantas e o desenvolvimento de um sistema radicular e vegetativo mais robusto e tolerante as condições adversas no campo. Normalmente, plantas com sistemas radiculares mais bem desenvolvidos e profundos conseguem apresentar uma tolerância ao estresse hídrico superior as demais, por terem acesso à água disponível em camadas mais profundas do solo. Contudo, os benefícios proporcionados pelo B. aryabhattai para a maior tolerância das plantas ao estresse hídrico vão muito além da promoção do crescimento das plantas. Essa rizobactéria é capaz de produzir compostos chamados de exopolissacarídeos que, quando em associação com as raízes das plantas, proporcionam a formação de uma espécie de biofilme que promove a diminuição da desidratação das plantas em períodos de seca. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/efeitos-salinidade-do-solo/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/magnesio-e-clorofila-por-que-e-importante-entender-esta-relacao/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/boro-enraizamento-de-plantas/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 14 São diversos estudos que comprovam essa ação do B. aryabhattai. Entre eles, podemos citar: • Screening of Brazilian cacti rhizobacteria for plant growth promotion underdrought, realizado por Vanessa Nessner Kavamura e outros pesquisadores; • Draft Genome Sequence of Plant Growth-Promoting Drought-Tolerant Bacillus sp. Strain CMAA 1363 Isolatedfrom the Brazilian Caatinga Biome, de autoria de Vanessa Nessner Kavamura e outros pesquisadores; • Resistance to water deficit during the formation of sugarcane seedlings mediated by interaction with Bacillus sp, conduzido por Michelli de Souza dos Santos e outros pesquisadores; • Effect of Bacillus aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 on Growth Promotion and Alleviation of Heat and Drought Stresses in Chinese Cabbage, realizado por Jeong Shin e outos pesquisadores. Além dos mecanismos do B. aryabhattai que atuam diretamente sobre as culturas, existem outros mecanismos que estão associados ao aumento da tolerância das plantas aos estresses abióticos. Esse é o caso daqueles estresses causados pela presença e acúmulo de compostos tóxicos ou indesejados no solo, que podem causar efeitos deletérios capazes de limitar a produtividade e qualidade das culturas. O B. aryabhattai está incluso dentro de um grupo de microrganismos que atuam na biorremediação de compostos tóxicos ou indesejados do solo, que se utilizam dos processos biológicos para degradar ou indisponibilizar essas substâncias para as plantas. Para isso, essa rizobactéria conta com enzimas que atuam na degradação de herbicidas, como o glifosato e o Paraquat. É o que relatam: • Nagwa I. Elarab e outros pesquisadores, no artigo Bacillus aryabhattai FACU: A promising bacterial strain capableof manipulate the glyphosate herbicide residues; • Phatcharida Inthama e seus colegas pesquisadores, no artigo Plant Growth and Drought Tolerance-Promoting Bacterium for Bioremediation of Paraquat Pesticide Residues in Agriculture Soils. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/k-qualidade-producao-agricola/https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-potencial-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-biorremediacao-de-residuos-de-glifosato/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 15 Outra enzima produzida pelo B. aryabhattai capaz de atenuar os efeitos negativos do estresse abiótico em plantas é a arsenato redutase, uma enzima responsável por fazer a biorremediação de solos contaminados com arsênico. O arsênico é uma substância cancerígena que pode ser encontrada no solo. As formas mais biodisponíveis do arsênio correspondem ao As (V) e As (III), sendo esse último considerado mais móvel e mais tóxico aos seres vivos. Mesmo assim, pesquisas indicam que o B. aryabhattai é capaz de realizar a conversão dessa substância tóxica e ainda se mantendo viável e metabolicamente ativo durante todo o processo. É o que descrevem Pallab Kumar Ghosh e outros pesquisadores, no artigo The role of arsenic resistant Bacillus aryabhattai MCC3374 in promotion of rice seedlings growth and alleviation of arsenic phytotoxicity. Dessa forma, podemos concluir que essa rizobactéria possui múltiplos mecanismos para amenizar os estresses abióticos nas culturas, seja atuando diretamente sobre o metabolismo vegetal, seja através do seu papel na biorremediação de compostos tóxicos ou indesejáveis. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-papel-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-atenuacao-dos-sintomas-de-fitotoxicidade-do-arsenico/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 16 CAPÍTULO 4 – COMO O BACILLUS ARYABHATTAI AUXILIA NA BIORREMEDIAÇÃO DO SOLO A biorremediação do solo pode ser considerada uma importante solução para a descontaminação de solos que recebem uma alta carga de poluentes e compostos tóxicos indesejados, uma vez que ela tem por objetivo a degradação ou remoção dessas substâncias do ambiente. Segundo a pesquisadora Arlete Moyses Rodrigues, no artigo Produção do espaço e ambiente urbano, a industrialização agrícola nas últimas décadas acabou provocando o aumento dos fluxos de resíduos nos sistemas agrícolas, bem como o aumento da frequência de acidentes com diferentes poluentes. Portanto, a biorremediação do solo tem se tornado uma técnica chave para lidar com os diversos desafios advindos da poluição do solo com diferentes tipos de resíduos contaminantes. Diferentemente de outras técnicas usadas para o tratamento de solos contaminados, a biorremediação pode ser considerada uma das mais economicamente acessíveis e ambientalmente sustentáveis. Isso porque uma das formas de executá-la é com melhoria da qualidade biológica do solo, uma vez que os agentes que permitem a degradação ou remoção de substâncias contaminantes do ambiente são os processos biológicos realizados pelos microrganismos benéficos. Além dos benefícios que o B. aryabhattai pode promover nos sistemas agrícolas para o crescimento, nutrição e melhoria da resistência das plantas a estresses, estudos indicam que essa rizobactéria é capaz de fazer a biorremediação de resíduos herbicidas, como o glifosato e o Paraquat, e de inseticidas organofosforados, como o Paration, dentre outras substâncias. O glifosato (N-(fosfonometil)glicina) e o Paraquat estão entre os herbicidas não seletivos mais usados na agricultura, visto o seu amplo espectro para controle de uma grande variedade de plantas daninhas. Devido a elevada toxicidade dos produtos, ambos estão associados a diversos problemas para a saúde humana, que incluem hipotireoidismo, doenças renais crônicas, câncer e defeitos congênitos. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/tecnicas-agricolas/saiba-como-a-tecnica-da-biorremediacao-do-solo-torna-a-agricultura-mais-sustentavel/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/metais-pesados-no-solo/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/7-beneficios-dos-microrganismos-no-solo/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/7-beneficios-dos-microrganismos-no-solo/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/aryabhattai-promocao-de-crescimento-de-plantas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-a-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-pode-contribuir-para-nutricao-de-plantas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-a-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-pode-ajudar-mitigar-os-efeitos-dos-estresses-bioticos-e-abioticos/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 17 No caso do Paraquat, o aumento dos incidentes de contaminação humana pelo mau uso da tecnologia de aplicação do herbicida foi tão acentuado que acabou levando ao banimento do seu ingrediente ativo no ano de 2017 pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa). Por isso, a biorremediação de solos contaminados com os resíduos desses herbicidas ganhou uma grande importância nos últimos anos. Dependendo da substância contaminante, o Bacillus aryabhattai pode utilizar diferentes mecanismos para sua degradação. No caso do glifosato, existem duas principais rotas metabólicas. A primeira delas depende da atividade da enzima C-P liase, que cliva a ligação de carbono e fósforo presente na molécula do glifosato ou degrada o glifosato em sarcosina, que será posteriormente oxidada. Já a segunda rota envolve a presença da enzima glifosato oxidorredutase (GOX), que é capaz de clivar a ligação de carbono e nitrogênio ao lado da carboxila, produzindo AMPA (ácido aminometilfosfônico) e o glioxilato. No caso da rizobactéria Bacillus aryabhattai, foi constatada a atividade da enzima GOX através de pesquisas envolvendo diferentes ferramentas de bioinformáticas. É o que explicam Nagwa I. Elarabi e outros pesquisadores, no artigo Bacillus aryabhattai FACU: A promising bacterial strain capable of manipulate the glyphosate herbicide residues. Nesse mesmo estudo, os pesquisadores ainda observaram que essa rizobactéria apresentou inclusive melhores taxas de crescimento sobre diferentes concentrações de glifosato do que quando sob condições naturais. No caso da biorremediação dos resíduos de inseticidas organofosforados, como o Paration, estudos indicam que essa substância é degradada pela ação de dois principais metabólitos produzidos pelo B. aryabhattai: o 4-nitrofenol e 4-nitrocatecol. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-potencial-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-biorremediacao-de-residuos-de-glifosato/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 18 No estudo Degradation of organophosphate insecticide by a novel Bacillus aryabhattai strain SanPS1, isolated from soil of agricultural field in Burdwan, West Bengal, India, os pesquisadores observaram que a degradação do Paration por essa rizobatéria acontecia concomitantemente com a formação desses metabólitos. Além de herbicidas e inseticidas, outras pesquisas mostram que essa rizobactéria é capaz de fazer a biorremediação de solos contaminados com outros tipos de compostos indesejados, como o arsênico e materiais lignocelulósicos, como corantes. O arsênico é uma substância cancerígena que pode ser encontrada no solo. As formas mais biodisponíveis do arsênio correspondem ao As (V) e As (III), sendo esse último considerado mais móvel e mais tóxico aos seres vivos. Mesmo assim, pesquisas indicam que o B. aryabhattai é capaz de realizar a conversão dessa substância tóxica e ainda se mantendo viável e metabolicamente ativo durante todo o processo. É o que descrevem Pallab Kumar Ghosh e outros pesquisadores, no artigo The role of arsenic resistant Bacillus aryabhattai MCC3374 in promotion of rice seedlings growth and alleviation of arsenic phytotoxicity. Já no caso da biorremediação de solos contendo materiais lignocelulósicos, como corantes, estudos relacionam a capacidade de degradação desse material pelo B. aryabhattai à produção de algumas enzimas específicas. A celulase, lacase, peroxidase e pectinase estão entre as principais enzimas produzidas por essa rizobactéria que apresentam capacidade para degradar compostos dessa natureza. Entretanto, algunsestudos destacam que a produção dessas enzimas depende do atingimento de um limiar mínimo da substância contaminante no solo, para que a resposta desse microrganismo seja provocada. Por isso, o uso de substâncias que aumentam a biodisponibilidade do material contaminante nesse caso, como surfactantes ou tensoativos, pode ser bastante viável. É o que explicam Alicia Paz e outros pesquisadores, no artigo Biotransformation of phenolic compounds by Bacillus aryabhattai. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-papel-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-atenuacao-dos-sintomas-de-fitotoxicidade-do-arsenico/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 19 Portanto, podemos concluir que a rizobactéria B. aryabhattai é um excelente microrganismo para ser utilizado na técnica de biorremediação do solo, visto a sua grande resiliência nos agroecossistemas e a grande diversidade de substâncias contaminantes que podem ser degradadas ou imobilizadas pela sua atuação. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/bacillus-aryabhattai-conheca-este-microrganismo-e-seus-beneficios-para-a-agricultura/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 20 CAPÍTULO 5 - COMO O BACILLUS ARYABHATTAI MELHORA A DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES PARA AS PLANTAS Dentre os benefícios proporcionados pela rizobactéria Bacillus aryabhattai, a melhoria da disponibilidade de nutrientes no solo tem atraído a atenção de muitos agricultores. Estudos genômicos sobre essa espécie de rizobactéria identificaram que ela é capaz de expressar genes relacionados à produção de ácidos orgânicos, como: • Ácido glucônico; • Ácido fórmico; • Ácido acético; • Ácido málico; • Ácido cítrico. A produção de ácido málico, por exemplo, depende da presença de genes como malato desidrogenase mdh e fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) ppc. Enquanto, a síntese de ácido cítrico depende da presença dos genes ácido acético quinase ackA e ácido cítrico sintase gltA. É o que observaram Yifan Chen e outros pesquisadores, no artigo Whole-Genome Sequencing and Potassium-Solubilizing Mechanism of Bacillus aryabhattai SK1-7. Os ácidos orgânicos, como o próprio nome sugere, contemplam um grupo de substâncias produzidas naturalmente por plantas, animais e microrganismos que possuem propriedades ácidas. Por isso, ao entrarem em contato com os minerais presentes no solo eles conseguem desestabilizar a sua estrutura e promover a disponibilização dos nutrientes contidos nele, apresentando também um efeito secundário de liberação dos nutrientes adsorvidos nas partículas do solo e de complexação de íons indesejáveis. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/conheca-os-mecanismos-genomicos-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-que-auxiliam-na-nutricao-de-plantas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-a-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-pode-contribuir-para-nutricao-de-plantas/ https://blog.verde.ag/encontro-com-gigantes/conheca-os-agrominerais-silicaticos-e-a-sua-importancia-na-formacao-de-solos-agricolas/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 21 Grande parte dos ácidos orgânicos tem caráter aniônico, ou seja, apresentam carga negativa. Assim, ao interagir com a fase sólida do solo, eles conseguem competir diretamente pelos sítios de adsorção nos quais os nutrientes aniônicos estão retidos e liberá-los, aumentando a disponibilidade de nutrientes no solo. Além disso, os ácidos orgânicos também apresentam a capacidade de formar complexos organometálicos estáveis com ferro e alumínio, dois íons que têm um efeito indesejado de retenção de nutrientes no solo e que podem levar à expressão de sintomas de toxicidade nas plantas. No estudo Potassium-solubilizing activity of Bacillus aryabhattai SK1-7 and its growth-promoting effect on Populus alba, Yifan Chen e outros pesquisadores destacaram que essa produção de ácidos orgânicos esteve entre os principais fatores que permitiram a disponibilização de mais de 30% do potássio avaliado no experimento. Outros estudos também observaram que o B. aryabhattai é capaz de reduzir a adsorção indesejada do fósforo no solo e ainda melhorar a disponibilidade de zinco e nitrogênio para as plantas. No artigo Effect of organic acids on release of phosphorus from phosphate rocks, K. Kpomblekou-A e outros pesquisadores explicam que a melhor disponibilidade de fósforo, associada à produção de fitormônios, promove a melhor atividade de uma enzima relacionada à nodulação das plantas. A nodulação é uma etapa importante do processo de crescimento vegetal, durante a qual o nitrogênio é fixado e absorvido pelas plantas. Além dos mecanismos do B. aryabhattai que atuam diretamente sobre os reservatórios de nutrientes no solo, também existem aqueles que indiretamente favorecem a absorção de nutrientes pelas plantas. O Bacillus aryabhattai é uma rizobactéria que apresenta diferentes benefícios que contribuem para melhor nutrição das lavouras, que incluem a melhoria da disponibilidade de nutrientes no solo. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/toxicidade-de-manganes-plantas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-os-microrganismos-transformam-o-potassio-no-solo/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/como-a-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-pode-melhorar-a-disponibilidade-de-fosforo-em-sistemas-de-cultivo-consorciado/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/o-papel-da-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-moblizacao-e-na-biofortificacao-de-zinco-da-soja-e-do-trigo/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/ciclo-do-nitrogenio/ https://blog.verde.ag/culturas/soja/os-beneficios-da-modulacao-dos-fitormonios-promovidos-pela-rizobacteria-bacillus-aryabhattai-na-promocao-do-crescimento-da-soja/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 22 De acordo com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), quando as bactérias tolerantes à seca, como o B. aryabhattai, colonizam o sistema radicular das plantas sob estresses abióticos, elas produzem substâncias que hidratam as raízes, chamadas exopolissacarídeos. Com as raízes mais hidratadas, o conteúdo relativo de água das plantas aumenta e elas conseguem lidar melhor com condições de estresse hídrico, podendo inclusive apresentar um desempenho superiores àquelas não inoculadas. No artigo Potential of phosphate solubilizing bacillus strains for improving growth and nutrient uptake in mugbean and maize crops, Maqshoof Ahmad e seus colegas relatam que as plantas de milho co-inoculadas com Bacillus aryabhattai S10 e outra espécie do gênero Bacillus tiveram um incremento de 32% no conteúdo relativo de água. Benefício esse que é muito relevante para as culturas de safrinha, já que elas passam por períodos de veranico que acabam acentuando esse tipo de estresse nas plantas. Outra influência positiva que o B. aryabhattai exerce sobre as raízes das plantas, melhorando a sua capacidade de aproveitamento de nutrientes do solo, é a promoção do crescimento das plantas e a melhoria da sua proteção contra pragas do solo. Normalmente, plantas com sistemas radiculares mais bem desenvolvidos e profundos conseguem explorar um maior volume do solo e, consequentemente, acessar aquelas reservas de água e nutrientes de camadas mais profundas do solo. Já no caso da proteção das pragas dos solos, estudos indicam que B. aryabhattai é capaz de exercer o controle de diferentes espécies de nematoides fitoparasitas, utilizando mecanismos que vão desde a produção de enzimas para degradação da parede celular dos ovos à competição por recursos da área. Assim, a sua presença consegue evitar os danos que essas pragas causam no sistema radicular das plantas, que podem acabar comprometendo a capacidade de absorção de água e nutrientes pelas culturas. Portanto, podemos concluir que o Bacillus aryabhattai é capaz de promover tanto a melhoria da disponibilidade denutrientes no solo quanto da absorção de nutrientes pelas culturas agrícolas. http://www.blog.verde.ag/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/qual-e-o-papel-do-potassio-no-aumento-da-resistencia-das-plantas-contra-geadas-e-secas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/qual-a-importancia-do-silicio-na-minimizacao-do-estresse-hidrico-em-plantas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/qual-a-importancia-do-silicio-na-minimizacao-do-estresse-hidrico-em-plantas/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/potassio-no-milho-safrinha/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/entenda-como-aumentar-a-capacidade-do-solo-de-reter-agua-e-nutrientes/ https://blog.verde.ag/nutricao-de-plantas/aryabhattai-estresses-bioticos/ www.blog.verde.ag | Verde Agritech 23 A RIZOBACTÉRIA BACILLUS ARYABHATTAI APRESENTA UM PAPEL MUITO IMPORTANTE PARA MELHORAR A NUTRIÇÃO DE PLANTAS Em resumo, a disponibilidade de nutrientes no solo pode ser afetada por diferentes propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. Por isso, saber manejá-las é muito importante para alcançar um melhor desempenho e otimização das diferentes fontes de nutrientes que podem ser encontradas no solo. Para aumentar a disponibilidade de nutrientes através da melhoria da qualidade biológica do solo, o agricultor pode buscar utilizar espécies de microrganismos capazes de promover esse benefício. Uma dessas espécies é o Bacillus aryabhattai, uma rizobactéria capaz de melhorar a disponibilidade de nutrientes no solo, como o potássio, fósforo, zinco e nitrogênio, e ainda contribuir com a capacidade de absorção de nutrientes pelas plantas através da promoção de diferentes benefícios. Para aplicá-lo em sua lavoura, o agricultor hoje já encontra no mercado fertilizantes minerais que podem ser aditivados com o Bacillus aryabhattai, como o K Forte®. Esse fertilizante multinutriente de liberação progressiva, através da exclusiva tecnologia Bio Revolution, consegue aliar os benefícios dos seus nutrientes àqueles promovidos pelo B. aryabhattai. Tonando-se, assim, uma solução inovadora para nutrição das plantas! http://www.blog.verde.ag/ https://youtu.be/INkOoYnmg6Q https://blog.verde.ag/produtos-da-verde/entenda-o-que-e-o-k-forte-e-quais-beneficios-o-fertilizante-proporciona-para-a-agricultura/ https://blog.verde.ag/produtos-da-verde/conheca-a-bio-revolution-tecnologia-revolucionaria-que-permite-aditivar-fertilizantes-minerais-com-microrganismos/ Em parceria com a natureza, fazemos a agricultura mais saudável, produtiva e rentável. Fornecemos fertilizantes multinutrientes, do Brasil para o mundo, a partir de tecnologia agrícola de ponta que supera em muito a performance dos fertilizantes químicos tradicionais. Tecnologia inovadora e exclusiva de aditivação de fertilizantes minerais com microrganismos. K Forte® é o primeiro fertilizante da Terra a utilizar a tecnologia, e o já consagrado Bacillus aryabhattai o primeiro microrganismo a ser adicionado. Aumento da resistência a estresses abióticos. Melhoria da resistência a estresses bióticos. Promoção do crescimento das plantas. Disponibilização de macro e micronutrientes. Uso na biorremediação de poluentes Quero saber mais https://wa.me/553199206297 A rizobactéria Bacillus aryabhattai apresenta um papel muito importante para melhorar a nutrição de plantas CAPÍTULO 2 - COMO A RIZOBACTÉRIA BACILLUS ARYABHATTAI CONTROLA OS AGENTES CAUSADORES DOS ESTRESSES BIÓTICOS EM PLANTAS CAPÍTULO 3 - COMO OS ESTRESSES ABIÓTICOS PODEM SER MITIGADOS PELA AÇÃO DO BACILLUS ARYABHATTAI CAPÍTULO 5 - COMO O BACILLUS ARYABHATTAI MELHORA A DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES PARA AS PLANTAS A RIZOBACTÉRIA BACILLUS ARYABHATTAI APRESENTA UM PAPEL MUITO IMPORTANTE PARA MELHORAR A NUTRIÇÃO DE PLANTAS