Rizosfera: Características, Microbiologia e Importância

A rizosfera é a área do solo em torno da raiz de uma planta. Tanto a biologia quanto a química do solo são influenciadas por essa raiz. Esta área tem aproximadamente 1 mm de largura e não possui aresta definida; é uma área influenciada por compostos exsudados pela raiz e por microorganismos que se alimentam dos compostos.

O termo rizosfera é derivado da palavra grega rhiza, que significa “raiz” e “esfera que significa campo de influência”. Foi o cientista alemão Lorenz Hiltner (1904) quem a descreveu pela primeira vez como “a área do solo imediatamente adjacente às raízes das leguminosas que suporta altos níveis de atividade bacteriana”.

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Composição da rizosfera

No entanto, a definição da rizosfera evoluiu à medida que outras propriedades físicas, químicas e biológicas foram descobertas. A rizosfera é altamente influenciada pelas raízes das plantas que promovem intensas atividades biológicas e químicas.

Os organismos que coexistem na rizosfera têm uma variedade de interações entre eles e também com as plantas. Essas interações podem afetar o crescimento de uma ampla variedade de culturas, de modo que as rizosferas são muito importantes como substitutos de fertilizantes e pesticidas químicos.

Características da rizosfera

É fino e subdividido em três zonas básicas

Estruturalmente, a rizosfera tem aproximadamente 1 mm de largura e não possui arestas definidas. Apesar disso, três áreas básicas na rizosfera foram descritas:

– A endorrizosfera

Consiste no tecido da raiz e inclui a endoderme e as camadas corticais.

– O rizoplano

É a superfície da raiz, onde partículas e micróbios do solo aderem. É formado pela epiderme, pelo córtex e pela camada de polissacarídeos mucilaginosos.

– A ectorizosfera

É a parte mais externa; isto é, o solo imediatamente adjacente à raiz.

Em alguns casos, você pode encontrar outras camadas rizosféricas importantes, como a micorrizizosfera e a rizovaína.

Diferentes compostos são liberados na rizosfera

Durante o crescimento e desenvolvimento de uma planta, uma variedade de compostos orgânicos é produzida e liberada através da exsudação, secreção e deposição. Isso faz com que a rizosfera seja rica em nutrientes, em comparação com o restante do solo.

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Os exsudatos radiculares incluem aminoácidos, carboidratos, açúcares, vitaminas, mucilagens e proteínas. Os exsudatos agem como mensageiros que estimulam as interações entre raízes e organismos que habitam o solo.

Alterar o pH do solo ao redor das raízes

O ambiente da rizosfera geralmente tem um pH mais baixo, com menos oxigênio e maiores concentrações de dióxido de carbono. No entanto, os exsudatos podem tornar o solo na rizosfera mais ácido ou alcalino, dependendo dos nutrientes que as raízes estão retirando do solo.

Por exemplo, quando uma planta absorve nitrogênio nas moléculas de amônio, libera íons hidrogênio que tornam a rizosfera mais ácida. Por outro lado, quando uma planta absorve nitrogênio nas moléculas de nitrato, libera íons hidroxila que tornam a rizosfera mais alcalina.

Microbiologia

Como mencionado anteriormente, a rizosfera é um ambiente com alta densidade de microrganismos de várias espécies.

Para sua melhor compreensão, os microrganismos da rizosfera podem ser classificados em três grandes grupos, de acordo com o efeito que causam nas plantas:

Micróbios benéficos

Esse grupo inclui organismos que promovem o crescimento da planta diretamente – por exemplo, fornecendo os nutrientes necessários à planta – ou indiretamente, inibindo micróbios nocivos por meio de vários mecanismos de resistência.

Na rizosfera, há uma constante competição por recursos. Micróbios benéficos limitam o sucesso de patógenos com vários mecanismos: a produção de compostos bioestáticos (que inibem o crescimento ou a multiplicação de microorganismos), a competição por micronutrientes ou o estímulo do sistema imunológico da planta.

Micróbios comensais

Nesta categoria estão a maioria dos micróbios que não prejudicam ou beneficiam diretamente a planta ou o patógeno. No entanto, é provável que os micróbios comensais afetem até certo ponto qualquer outro microorganismo, através de uma complexa rede de interações que causaria um efeito indireto na planta ou no patógeno.

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Embora existam microorganismos específicos capazes de proteger a planta (direta ou indiretamente) contra patógenos, sua eficácia é grandemente influenciada pelo restante da comunidade microbiana.

Assim, os microrganismos comensais podem competir efetivamente com os outros microrganismos que exercem um efeito indireto na planta.

Micróbios patogênicos

Uma grande variedade de patógenos do solo pode afetar a saúde das plantas. Antes da infecção, esses micróbios nocivos competem com muitos outros micróbios da rizosfera por nutrientes e espaço. Nemátodos e fungos são os dois principais grupos de patógenos vegetais no solo.

Em climas temperados, fungos e nematóides patogênicos são agronomicamente mais importantes que bactérias patogênicas, embora alguns gêneros bacterianos ( Pectobacterium, Ralstonia ) possam causar danos econômicos substanciais em algumas culturas.

Os vírus também podem infectar plantas pelas raízes, mas requerem vetores como nemátodos ou fungos para entrar no tecido da raiz.

Importância

Atrai microorganismos benéficos

Altos níveis de umidade e nutrientes na rizosfera atraem um número muito maior de microorganismos do que outras partes do solo.

Alguns dos compostos secretados na rizosfera promovem o estabelecimento e a proliferação de populações microbianas, muito maiores em comparação com o restante do solo. Esse fenômeno é conhecido como efeito da rizosfera.

Oferece proteção contra microorganismos patogênicos

As células-raiz estão sob ataque contínuo de microrganismos, razão pela qual possuem mecanismos de proteção que garantem sua sobrevivência.

Esses mecanismos incluem a secreção de proteínas de defesa e outros produtos químicos antimicrobianos. Foi determinado que os exsudatos na rizosfera variam de acordo com os estágios do crescimento das plantas.

Protege as raízes do ressecamento

Vários estudos sugerem que o solo da rizosfera é significativamente mais úmido que o restante do solo, o que ajuda a proteger as raízes do ressecamento.

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Os exsudatos liberados pelas raízes à noite permitem que as raízes se expandam no solo. Quando a transpiração é retomada com a luz do dia, os exsudatos começam a secar e aderir às partículas do solo na rizosfera. À medida que o solo seca e seu potencial hidráulico diminui, os exsudados perdem água no solo.

Referências

  1. Berendsen, RL, Pieterse, CMJ e Bakker, PAHM (2012). O microbioma da rizosfera e a saúde das plantas. Trends in Plant Science , 17 (8), 478-486.
  2. Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, BS, Alphei, J., & Scheu, S. (2000). Interações microbiano-faunais na rizosfera e efeitos no crescimento das plantas. Revista Brasileira de Biologia do Solo , 36 (3-4), 135-147.
  3. Brink, SC (2016). Desvendando os segredos da rizosfera. Trends in Plant Science , 21 (3), 169-170.
  4. Deshmukh, P. & Shinde, S. (2016). Papel benéfico da rizosfera Mycoflora no campo da agricultura: uma visão geral. International Journal of Science and Reasearch , 5 (8), 529-533.
  5. Mendes, R., Garbeva, P., & Raaijmakers, JM (2013). O microbioma da rizosfera: significado de microrganismos patogênicos benéficos, patogênicos e humanos. FEMS Microbiology Reviews , 37 (5), 634-663.
  6. Philippot, L., Raaijmakers, JM, Lemanceau, P. e Van Der Putten, WH (2013). Voltando às raízes: a ecologia microbiana da rizosfera. Nature Reviews Microbiology , 11 (11), 789-799.
  7. Prashar, P., Kapoor, N. & Sachdeva, S. (2014). Rizosfera: Sua estrutura, diversidade bacteriana e significado. Revisões em Ciência Ambiental e Biotecnologia , 13 (1), 63–77.
  8. Singh, BK, Millard, P., Whiteley, AS e Murrell, JC (2004). Desvendando interações rizosfera-microbiana: oportunidades e limitações. Trends in Microbiology , 12 (8), 386–393.
  9. Venturi, V. & Keel, C. (2016). Sinalização na rizosfera. Trends in Plant Science , 21 (3), 187-198.
  10. Walter, N. & Vega, O. (2007). Uma revisão sobre os efeitos benéficos das bactérias rizosfera na disponibilidade de nutrientes no solo e na absorção de nutrientes pelas plantas. Fac. Nal. Agr. Medellin , 60 (1), 3621-3643.

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