Microbiologia do Solo Profª Helena R. Lopes – MIP – CMB – UFF Monitora: Ellen Cristina Felix Altoé O s o l o possui cinco importantes funções: 1. Habitat para organismos 2. Purificação da água 3. Reciclagem de resíduos 4. Médio para o crescimento de plantas 5. Material para uso humano O solo é um ambiente bastante complexo, densamente colonizado por uma grande diversidade de espécies de microrganismos (bactérias, fungos, leveduras, vírus, protozoários), além de seres macroscópicos (insetos, nematódeos) e plantas. Os microrganismos mais numerosos são: Bactérias (formas unicelulares anucleadas) Actinomycetos (bactérias onde alguns membros produzem antibióticos) Fungos (produtores de longos filamentos) Algas e cianobactérias (acrescentam pequenas quantidades de carbono ao solo) Protozoários (decompõem material orgânico e se alimentam de bactérias) Tabela 1. Número de microrganismos no solo Grupo de microrganismos Bacteria Fungos Algas e Cianobactérias Protozoários Nº./Grama de solo 100,000,000 - 1,000,000,000 100,000 - 1,000,000 1000 - 1,000,000 1000 - 100,000 Microbiologia do Solo Profª Helena R. Lopes – MIP – CMB – UFF Monitora: Ellen Cristina Felix Altoé Papel dos microrganismos na manutenção do solo: Manutenção da estrutura: * produção de substâncias mucilaginosas que ajudam a agregar o solo * hifas fúngicas formam ramificações que envolvem as partículas Reciclagem de compostos orgânicos liberando nutrientes para serem utilizados pelas plantas e por outros microrganismos: Os microrganismos do solo participam de vários processos bioquímicos que reciclam carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo: Material orgânico em decomposição MICRORGANISMOS Nutrientes para plantas Plantas servem de alimento para animais Princípio da Infalibilidade Microbiana: “Para cada composto orgânico natural existe um microrganismo ou sistema enzimático que pode degradá-lo”. Quanto maior for o conteúdo de matéria orgânica, maior a atividade biológica do solo ! Isolamento de microrganismos no solo: - técnicas convencionais (cultivo em Agar, microscopia direta, enriquecimento da cultura) - técnicas moleculares (detecção do DNA de espécies não cultiváveis) Microbiologia do Solo Profª Helena R. Lopes – MIP – CMB – UFF Monitora: Ellen Cristina Felix Altoé ATIVIDADES DOS MICRORGANISMOS NO SOLO 1) NA AGRICULTURA Microrganismos ajudam no desenvolvimento das plantas! Alguns microrganismos prejudicam as plantas – outros fertilizam-nas e até matam insetos... Microrganismos causando doenças em plantas: Fungos patogênicos Fungo da ferrugem - existem mais de 20.000 espécies deste fungo, que cria manchas cor de ferrugem nas folhas das plantas; Rhizoctonia - causa podridão de raiz em várias plantas, ex.: Rhizoctonia solani (tomates) Vírus: Virus Mosaico do Tabaco – é um vírus RNA que invade as células da planta do tabaco Bactérias: Agrobacterium tumefaciens – produz tumores no tronco das plantas Burkholderia cepacia – causa podridão de raiz em cebolas Microrganismos fertilizando o solo: Microbiologia do Solo Profª Helena R. Lopes – MIP – CMB – UFF Monitora: Ellen Cristina Felix Altoé Adição de nutrientes ao solo, ex.: *adição de Nitrogênio por fixação do N2 atmosférico Rhizobium e Azotobacter; * adição de fósforo Mycorriza; Inseticidas naturais Agricultores podem usar microrganismos (vírus, bactérias, fungos) para matar insetos indesejáveis Biocontrole Bacillus thuringiensis – é o principal bioinseticida, produz uma toxina chamada BT que mata lagartas e larvas de mosquitos, moscas e besouros Baculovirus- usado para combater lagartas, mariposas e moscas 2) NA PRODUÇÃO DE ADUBOS O adubo fornece nutrientes e um solo sadio para as plantas. Os microrganismos produzem adubo digerindo plantas e qualquer material orgânico e os convertem em humus Biodegradação Termófilos Alguns tipos de adubo liberam calor, devido à presença destes microrganismos Bacillus stearothermophilus Fungos São os microrganismos mais eficientes na degradação da madeira 3) COLONIZANDO AS RAÍZES Existem 10 x mais microrganismos nas proximidades das Microbiologia do Solo Profª Helena R. Lopes – MIP – CMB – UFF Monitora: Ellen Cristina Felix Altoé raízes do que no restante do solo! Esta área onde o solo e as raízes fazem contato é chamada R I Z O S FE R A Neste local as plantas fornecem aos microrganismos elementos como açúcares e aminoácidos, e estes fornecem minerais, algumas vitaminas, nitrogênio e outros aminoácidos S I M B I O S E estreita associação entre dois ou mais organismos, onde freqüentemente ambos são beneficiados, ex: Rhizobium infecta a raiz levando á formação de nódulos onde ocorre a fixação do N2 em NH3 proteínas Esq.: Rhizobium na extremidade de uma raiz, prestes a invadir o tecido e iniciar uma relação simbiótica benéfica para ambos Dir.: Formação de nódulos nas raízes OUTROS HABITANTES DA RIZOSFERA Azospirillum brazilinense e Azotobacter – bactérias de vida livre capazes de realizar fixação do nitrogênio atmosférico, ligando-o a aminoácido e proteínas Nitrosomonas – bactéria capaz de converter amônia em nitrito (Nitrificação) o qual é pode ser convertido a nitrato. Pseudomonas, Clostridium, Bacillus- realizam proteólise enzimática liberando aminoácidos no solo