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  • Nova tecnologia com microrganismos pode viabilizar agricultura em solos degradados

    Nova tecnologia com microrganismos pode viabilizar agricultura em solos degradados

    Pesquisadores da Embrapa, em parceria com a Brandeis University (EUA), identificaram que arqueias extremófilas, microrganismos adaptados a ambientes extremos, aumentam a tolerância do milho ao excesso de sal no solo. O estudo, publicado na revista Environmental Microbiome, mostra que esses organismos favorecem o crescimento das plantas mesmo sob estresse salino, um dos principais entraves à produtividade agrícola em áreas irrigadas.

    As arqueias colonizam a rizosfera, região do solo próxima às raízes onde ocorrem intensas interações químicas e biológicas. Nesse ambiente, elas atuam diretamente na fisiologia da planta, reduzindo os efeitos tóxicos do sal e preservando o desenvolvimento do milho.

    Arqueias melhoram desempenho do milho sob estresse salino

    Os pesquisadores isolaram os microrganismos das raízes da erva-sal (Atriplex nummularia), espécie adaptada à alta salinidade e usada na recuperação de solos degradados. Em testes com milho, cultura altamente sensível ao sal, as arqueias reduziram os danos causados pelo estresse osmótico.

    Nos experimentos, plantas inoculadas apresentaram maior vigor, aumento de biomassa e manutenção dos níveis de clorofila, mesmo em ambientes com alta concentração de sais. Já as plantas sem tratamento sofreram maior impacto fisiológico.

    Infográfico: Embrapa

    A análise molecular por qPCR confirmou a colonização eficiente das raízes. Os dados mostram que a presença das arqueias cresce conforme aumenta a salinidade do solo, o que indica adaptação às condições adversas.

    Genes associados à tolerância ao sal

    O sequenciamento genômico revelou genes ligados à produção de fitormônios, como auxinas, e de osmoprotetores, compostos que ajudam a manter o equilíbrio hídrico celular. Esses mecanismos explicam a capacidade das arqueias de mitigar o estresse salino e sustentar o crescimento das plantas.

    Segundo o pesquisador Itamar Melo, da Embrapa Meio Ambiente, solos salinizados representam um passivo ambiental relevante e ainda contam com poucas soluções eficazes. “Grande parte das culturas comerciais é sensível ao sal, o que limita o uso dessas áreas”, afirma.

    Bioinsumos com potencial para áreas salinizadas

    A aplicação de arqueias adaptadas a ambientes salinos surge como alternativa promissora no campo dos bioinsumos. Esses microrganismos coevoluíram com plantas halófitas e podem reduzir os impactos da salinidade, viabilizando a produção agrícola em áreas hoje consideradas improdutivas.

    O pesquisador João Paulo Ventura, responsável pelos experimentos, destaca que o estudo reposiciona o papel das arqueias na agricultura. “Elas deixam de ser vistas apenas como organismos de ambientes extremos e passam a atuar como ferramentas biotecnológicas com aplicação prática no campo”, afirma.

    Salinização afeta milhões de hectares no Brasil

    O avanço da salinização preocupa o setor agrícola. No Brasil, cerca de 16 milhões de hectares apresentam excesso de sais, com maior concentração no Semiárido. Entre 20% e 25% das áreas irrigadas da região já enfrentam problemas que comprometem culturas como milho, feijão, algodão e sorgo.

    Infográfico: Embrapa

    Em escala global, a FAO estima que 1,38 bilhão de hectares tenham algum grau de salinidade, enquanto outros 1 bilhão estão sob risco. O problema já afeta diretamente cerca de 1,5 bilhão de pessoas, segundo a ONU, devido ao impacto na produção de alimentos.

    Aplicação no campo e próximos passos

    Os resultados indicam potencial para uso prático em sistemas agrícolas. Pesquisadores avaliam o desenvolvimento de bioinoculantes à base de arqueias para aplicação em sementes ou no solo antes do plantio.

    A tecnologia pode beneficiar culturas como milho, feijão e hortaliças em áreas irrigadas com água salobra, especialmente no Semiárido. Integrada a práticas como rotação de culturas, uso de plantas halófitas e manejo adequado da irrigação, a estratégia tende a aumentar a resiliência produtiva e reduzir perdas.

    O que é salinização do solo

    A salinização consiste no acúmulo de sais solúveis, como cloretos e sulfatos de sódio, nas camadas superficiais do solo. Esse processo reduz a fertilidade e limita o crescimento das plantas.

    Entre as principais causas estão:

    • Alta evaporação em regiões secas, que concentra sais na superfície.
    • Irrigação sem drenagem adequada, que eleva o lençol freático.
    • Uso de água salobra na irrigação.
  • Microrganismos da Amazônia revelam potencial agrícola e farmacêutico

    Microrganismos da Amazônia revelam potencial agrícola e farmacêutico

    Um estudo desenvolvido na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP), campus de Piracicaba, revelou o potencial de microrganismos isolados da floresta amazônica na promoção do crescimento de plantas, no controle de doenças agrícolas e na descoberta de compostos bioativos inéditos.

    A pesquisa explorou actinobactérias, um grupo de bactérias conhecido pela rica produção de metabólitos com aplicações agrícolas e farmacêuticas.

    De autoria da bióloga Naydja Moralles Maimone, a pesquisa foi financiada pela FAPESP e realizada no Laboratório de Microbiologia Agrícola e Química de Produtos Naturais, sob orientação da professora Simone Lira.

    O projeto reuniu pesquisadores da Esalq, da USP de São Carlos e da Simon Fraser University, do Canadá. “As actinobactérias estudadas foram isoladas de solos amazônicos e estavam armazenadas no Laboratório de Genética de Microrganismos da Esalq. Destacamos o caráter interdisciplinar desse estudo, que englobou diferentes áreas da microbiologia, genética e química orgânica”, conta Maimone à Assessoria de Imprensa da Esalq.

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    O estudo utilizou técnicas avançadas de metabolômica e genômica, revelando como o microbioma amazônico é uma fonte ainda pouco explorada de inovação para a agricultura sustentável.

    Duas das linhagens avaliadas se destacaram. A Streptomyces sp. AM25 demonstrou forte potencial como bioinsumo agrícola, promovendo o crescimento de plantas de milho e inibindo fungos que atacam culturas como soja, milho e tomate. A Streptantibioticus sp. AM24 surpreendeu por produzir compostos inéditos, como duas novas acidifilamidas, tripeptídeos (um tipo de peptídeo composto por três aminoácidos) com estruturas químicas não usuais, uma delas contendo uma modificação que ainda não havia sido descrita anteriormente em metabólitos originados de microrganismos.

    Por Agencia Fapesp

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  • Mapeamento genético revela 257 mil microrganismos em plantas nativas

    Mapeamento genético revela 257 mil microrganismos em plantas nativas

    Pesquisadores brasileiros concluíram um dos maiores levantamentos genéticos já feitos sobre microrganismos associados a plantas nativas do Brasil. Em geral, o estudo revelou mais de 257 mil bactérias e arqueias ligadas às velozias, típicas dos campos rupestres. O trabalho foi desenvolvido pelo Centro de Pesquisa em Genômica Aplicada às Mudanças Climáticas (GCCRC), uma parceria entre Embrapa, Unicamp e Fapesp. Os dados foram publicados em 16 de abril, na revista Scientific Data.

    Entenda o mapeamento de microrganismos

    O mapeamento inclui material genético de microrganismos presentes em folhas, raízes e solos. Em resumo, os pesquisadores analisaram quatro espécies da família Velloziaceae, em diferentes estações do ano. Segundo os cientistas, os microrganismos podem ajudar as plantas a sobreviver em ambientes extremos. As velozias crescem em regiões com solos pobres em nutrientes e longos períodos de seca.

    Duas espécies ressurgentes foram investigadas: Vellozia nivea e Vellozia tubiflora. Essas plantas toleram a dessecação e se reidratam após a chuva. Além disso, os cientistas também analisaram as espécies sempre-verdes Vellozia intermedia e Vellozia peripherica, que se mantêm hidratadas durante a seca. A pesquisadora Isabel Gerhardt, da Embrapa Agricultura Digital, liderou o estudo. Ela explica que o foco foi entender como os microrganismos auxiliam as plantas nas estratégias de tolerância à seca. “Queríamos ir além da planta. Investigamos também os microrganismos na superfície e no interior dos tecidos vegetais”, afirmou Gerhardt.

    Para isso, os cientistas sequenciaram 374 amostras de tecidos vegetais e solo. O bioinformata Otávio Pinto, do GCCRC, destacou a abrangência do levantamento. “Coletamos amostras de várias partes das velozias em diferentes épocas do ano. Isso aumentou a diversidade encontrada”, explicou.

    Acesso ao estudo

    Os dados e metadados do estudo estão disponíveis em plataformas de acesso aberto, como JGI GOLD, GenBank e ENA. A iniciativa faz parte da ciência aberta, que prioriza a transparência e o compartilhamento de dados.

    Ricardo Dante, também da Embrapa Agricultura Digital, reforçou a importância do formato escolhido para a publicação. “Nosso objetivo foi organizar os dados num padrão internacional, para facilitar o uso por outros cientistas.”

    A pesquisa permite investigar a diversidade microbiana em diferentes contextos, como entre espécies ressurgentes e sempre-verdes, e entre períodos secos e chuvosos. Portanto, esse é o próximo passo do grupo. Além disso, o estudo pode gerar soluções para a agricultura em cenários de mudanças climáticas. Ou seja, microrganismos aliados às velozias possuem características promissoras para o desenvolvimento de biotecnologias.

    Em um estudo anterior, o GCCRC já havia identificado bactérias com genes relacionados à solubilização de fósforo. Elas estavam associadas às raízes de Vellozia epidendroides e Barbacenia macranta. Ou seja, esses microrganismos tornam o fósforo mais acessível para as plantas, o que é fundamental em solos tropicais degradados. Portanto, segundo os pesquisadores, eles funcionam como aliados silenciosos das plantas. Essa capacidade pode inspirar a criação de biofertilizantes, que aumentam a eficiência do uso de fósforo em lavouras comerciais.

    O GCCRC reúne cientistas da Embrapa e da Unicamp desde 2012. O centro atua no desenvolvimento de soluções biotecnológicas para a adaptação das lavouras às mudanças climáticas. A iniciativa conta com apoio da Fapesp, por meio do programa Centros de Pesquisa em Engenharia (CPE).

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  • Microrganismos aceleram produção de mudas de abacaxi

    Microrganismos aceleram produção de mudas de abacaxi

    A técnica de microbiolização, que utiliza microrganismos benéficos associados ao gênero Ananas, tem mostrado grande potencial para otimizar a produção de mudas de abacaxi. Pesquisa da Embrapa em colaboração com a Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB) indica que essa inovação pode reduzir o tempo de aclimatização das mudas micropropagadas em até 34%. Além disso, permite a produção de três ciclos de mudas no tempo em que normalmente seriam realizados dois ciclos.

    A produção de mudas de abacaxi é um dos principais desafios enfrentados por viveiristas e abacaxicultores. O processo, que pode levar até um ano, exige uma grande quantidade de mudas por hectare, estimadas em mais de 30 mil para cada área plantada. A microbiolização, que usa bactérias do próprio microbioma do solo do abacaxi, acelera a aclimatização das mudas, reduzindo o tempo de adaptação das plantas em casa de vegetação de 180 para 120 a 135 dias, com ganhos de até 34% na eficiência do processo.

    Segundo Fernanda Vidigal, pesquisadora da Embrapa Mandioca e Fruticultura (BA), a utilização de microrganismos relacionados ao ambiente natural do abacaxi oferece resultados promissores, já que essas bactérias coevoluíram com a planta e se adaptaram ao seu microbioma. “Esses microrganismos são mais eficazes por não precisarmos nos preocupar com antagonismos ou incompatibilidades”, afirma a pesquisadora.

    Impactos econômicos para a produção de mudas

    Com a redução do tempo de aclimatização das mudas, a técnica permite que as biofábricas realizem três ciclos produtivos em vez de dois. Aumentando assim significativamente a quantidade de mudas produzidas em um ano. Isso não só reduz custos, mas também torna o processo economicamente viável, proporcionando mudas mais saudáveis e com maior vigor.

    Plantio de mudas micropropagadas de abacaxi BRS Imperial. Foto: Polyana Santos da Silva/Embrapa

    O fitopatologista Saulo Oliveira, coautor da pesquisa, destaca que a redução do tempo de aclimatização pode ter um impacto significativo no número de ciclos anuais de produção. “Se o ciclo era de 180 dias e agora é de 120, podemos realizar três ciclos no tempo de dois. Isso faz uma grande diferença para a empresa produtora de mudas”, explica Oliveira.

    A pesquisa e o futuro da microbiolização

    O estudo, publicado na revista Scientia Horticulturae, é um desdobramento de pesquisas anteriores realizadas pela Embrapa e pela UFRB. Elas buscam aprimorar o processo de produção de mudas e promover um cultivo mais sustentável e eficiente. A pesquisa focou na variedade BRS Imperial, conhecida por sua resistência à fusariose, a mais severa doença do abacaxizeiro, e sua alta aceitação no mercado por seu elevado teor de açúcar e ausência de espinhos na coroa e casca.

    A redução do tempo de aclimatização e o aumento do vigor das mudas são apenas algumas das vantagens da microbiolização. A técnica também tem o potencial de reduzir a dependência de insumos químicos, promovendo um cultivo mais sustentável e com menos impacto ambiental.

    Desafios e perspectivas para o setor de abacaxi

    A demanda por mudas de abacaxi de alta qualidade e a necessidade de uma produção mais eficiente fazem da microbiolização uma inovação importante para o setor. Como aponta Herminio Rocha, engenheiro agrônomo da Embrapa, a multiplicação de mudas de abacaxi por biofábricas pode ser um processo caro e inviável para muitos produtores. A Rede Ananás, uma iniciativa da Embrapa, visa melhorar a distribuição de mudas de qualidade e com sanidade vegetal comprovada. Isso utilizando a técnica do seccionamento de talo, além de integrar a microbiolização para melhorar a qualidade agronômica das mudas.

    A microbiolização surge como uma alternativa promissora para reduzir o tempo de produção. Além de melhorar a qualidade das mudas de abacaxi, um dos principais gargalos da cultura. A continuidade dos estudos sobre os microrganismos benéficos associados ao gênero Ananas pode levar a avanços ainda maiores. E permitir a produção de mudas mais resistentes a doenças, como a fusariose e a murcha do abacaxizeiro. A técnica também pode colaborar para uma agricultura mais sustentável, com menor uso de produtos químicos e maior rentabilidade para os produtores.

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  • Bionutrição pode impulsionar segunda safra de milho no Cerrado brasileiro

    Bionutrição pode impulsionar segunda safra de milho no Cerrado brasileiro

    O cerrado brasileiro se destaca na produção de milho, especialmente durante o período desafiador da segunda safra, que ocorre de janeiro a março. A escassez de chuvas nesse período provoca estresse hídrico nas plantas, tornando essencial o uso de microrganismos para garantir um desenvolvimento vigoroso e aumentar a tolerância ao estresse hídrico.

    A Companhia Nacional de Abastecimento (Conab) estima que a produção de milho na segunda safra 2024/25 atinja 94.631,3 mil toneladas. Isso representa um aumento de 4,8% em relação ao ciclo anterior. A nutrição das culturas com insumos biológicos não apenas promove a sustentabilidade das práticas agrícolas, mas também é uma estratégia vital para incrementar a produtividade e o retorno financeiro dos agricultores.

    Importância da bionutrição

    O déficit hídrico pode afetar vários estágios do desenvolvimento do milho. Especialmente durante a floração e o enchimento dos grãos, resultando em menor produção de carboidratos e redução do volume de matéria seca. “A bionutrição pode ajudar as plantas a se tornarem mais tolerantes ao estresse hídrico”, explica Eduardo Aires, agrônomo sênior da Mosaic Biosciences. O produto forma um gel ao redor do sistema radicular, mantendo as raízes hidratadas por mais tempo.

    Além disso, o microrganismo Azospirillum brasilense tem uma forte afinidade com o milho, auxiliando no crescimento das plantas e na utilização do nitrogênio atmosférico. “Esse microrganismo promove o desenvolvimento do sistema radicular e da parte aérea da planta, permitindo uma melhor absorção de nutrientes e água do solo”, acrescenta Aires.

    Cultivo estratégico

    Os produtores geralmente plantam o milho da segunda safra após colherem a soja no outono e inverno, otimizando a área inicialmente usada para a soja. A associação entre Azospirillum brasilense e Pseudomonas fluorescens aumenta a eficiência dos nutrientes no solo. O Pseudomonas ajuda a liberar fósforo preso no solo, tornando-o disponível para as plantas.

    Os agricultores utilizam soluções de bionutrição formuladas com aminoácidos essenciais para aumentar a produtividade do milho. Essas soluções são aplicadas diretamente nas folhas durante o estado vegetativo, promovendo um crescimento saudável e equilibrado. “O milho acumula reservas durante o ciclo vegetativo que são transferidas para os grãos na fase reprodutiva”, explica Aires.

    A bionutrição se apresenta como uma estratégia inovadora e eficaz para impulsionar a segunda safra de milho no cerrado brasileiro. Com o uso de microrganismos benéficos e práticas sustentáveis, os agricultores podem aumentar sua produtividade e garantir colheitas mais abundantes, contribuindo para um agronegócio mais sustentável e rentável. À medida que as técnicas de manejo evoluem, espera-se que a bionutrição desempenhe um papel ainda mais central na agricultura brasileira.

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