Organismos microscópicos que ajudam a planta a prosperar
Com luz, água e cerca de 20 outros elementos, as necessidades bioquímicas das plantas são atendidas. Estes elementos essenciais podem ser divididos em dois grupos: macronutrientes e micronutrientes.
Os macronutrientes são os nutrientes que as plantas necessitam em grandes quantidades; cálcio, carbono, hidrogênio, magnésio, nitrogênio, oxigênio, fósforo, potássio e enxofre. Os micronutrientes estão presentes em quantidades muito pequenas, incluem boro, cloro, cobalto, cobre, ferro, manganês, molibdênio, níquel, silício, sódio e zinco.
Os três principais nutrientes que uma planta precisa são nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K), o conhecido e frequentemente utilizado fertilizante NPK.
Os microrganismos também podem fornecer esses nutrientes para as plantas. O grupo de micróbios benéficos que pode ser utilizado para isso são os biofertilizantes. Eles são definidos como substâncias que contêm microorganismos que ajudam a promover o crescimento das plantas, aumentando o fornecimento de nutrientes essenciais às plantas. Estes microorganismos têm a capacidade de colonizar a rizosfera e aumentar a absorção de nutrientes pelas plantas.
Nitrogênio (N)
O nitrogênio é essencial para o crescimento das plantas e para a síntese da clorofila. O nitrogênio é um dos elementos mais abundantes na terra, mas a deficiência de nitrogênio é provavelmente o problema nutricional mais comum que afeta as plantas em todo o mundo. Uma porcentagem muito alta do nitrogênio total encontrado no solo está na forma orgânica, e esta não está diretamente disponível para as plantas. As plantas podem absorver nitrogênio do solo sob a forma de nitrato (NO3-) e amônia (NH4+). O nitrogênio é também o elemento mais abundante na atmosfera terrestre, mas as plantas não são capazes de obter nitrogênio diretamente do ar.
O nitrogênio é um dos elementos mais abundantes na terra, mas a deficiência de nitrogênio é provavelmente o problema nutricional mais comum.
Vários microorganismos podem ser usados para ajudar as plantas com a absorção de nitrogênio. Nas leguminosas, o Rhizobium pode ser usado para ajudar a planta com a absorção de nitrogênio. [SC1][SC2]A colonização radicular do Rhizobium resulta na formação de nódulos radiculares, onde eles convertem o nitrogênio atmosférico em amônia.
Outros microorganismos que podem ser usados para a fixação de nitrogênio são, por exemplo, Azotobacter, Azospirillum e Bacillus. A vantagem destes microorganismos é que eles trabalham em uma gama maior de culturas e não estão limitados a leguminosas. [SC3][SC4]
O fósforo é um componente vital do trifosfato de adenosina (ATP), que é a energia que a planta utiliza. O fósforo também estimula o desenvolvimento radicular, aumenta o comprimento do caule e melhora a produtividade.
Fósforo (P)
O fósforo é frequentemente deficiente em solos naturais porque é fixado como por exemplo fosfatos de ferro ou fosfatos de cálcio, dependendo do tipo de solo. [SC5][SC6]Microorganismos como Bacillus, Aspergillus e Penicillium secretam ácidos orgânicos que reduzem o pH do solo, resultando na quebra do fosfato fixo no solo. Algumas bactérias como Bacillus e Pseudomonas podem solubilizar fosfatos inorgânicos insolúveis, como o fosfato dicálcico e o fosfato tricálcico.
Os fungos micorrízicos podem ajudar a planta com a absorção de fósforo. As micorrizas arbusculares formam uma relação simbiótica com a planta hospedeira, em troca de carbono e açúcares eles fornecem água e nutrientes à planta.
Potássio (K+)
O potássio é essencial para o crescimento e reprodução das plantas também é responsável pela ativação de numerosas enzimas. [SC7][SC8]A maior parte do potássio no solo está na forma de potássio mineral e não está disponível para a absorção de plantas. Os minerais que contêm potássio são mica e feldspato.
A solubilização do potássio é feita, por exemplo, por Paenibacillus spp, Bacillus mucilaginosus e Bacillus edaphicus.
(Os gêneros microbianos acima mencionados em uma grande variedade de espécies e cepas. Os efeitos benéficos precisos destes micróbios dependem das espécies e cepas específicas que são utilizadas)