EFEITO PRIMING DA RIZOSFERA

Um fenômeno descoberto a pouco tempo pela ciência e com muito para ser compreendido. O efeito priming da rizosfera é um mundo de transformações químicas e biológicas entre as plantas, os microrganismos e o solo. Esse processo é complexo, ainda baseado em hipóteses, mas pode servir de base para explicações e fenômenos que ainda não compreendíamos. Vamos juntos desbravar esse universo desconhecido e entender um pouco mais sobre ele!

O que é o efeito priming?

Vale considerar que a descoberta e os estudos envolvendo este tema são novos. A ciência ainda busca um melhor entendimento sobre o assunto e alguns pontos são baseados em hipóteses. Afinal, a natureza tem bilhões de anos e nós, ainda, não sabemos tudo sobre ela.         

O efeito priming da rizosfera é uma interação extremamente complexa entre planta, solo e microrganismos. Trata-se da modulação da atividade microbiana do solo em resposta à liberação de exsudatos oriundos das raízes das plantas, influenciando a decomposição da matéria orgânica do solo.

Esse processo só irá ocorrer se, no solo, tiverem plantas vivas. O que alimenta todo esse mecanismo é o carbono, oriundo das plantas, logo, sem planta fazendo fotossíntese e distribuindo carbono, sem efeito priming. Outro ponto chave no processo é a presença de matéria orgânica no solo.

O que é a rizosfera?

A rizosfera é a região do solo ao redor das raízes, que se estende desde a superfície radicular até uma distância de aproximadamente 1 a 5 mm. Nessa área, ocorrem intensas trocas de substâncias e interações entre os exsudatos das raízes, os microrganismos e o solo. O tipo e a quantidade de exsudatos liberados, bem como os impactos que esses compostos causarão no solo, variam de acordo com a necessidade da planta.

Figura 1. Ilustração da rizosfera 

Como ocorre o efeito priming?

As plantas liberam compostos na região da rizosfera por meio do processo de rizodeposição, promovendo mudanças na decomposição da matéria orgânica. Esses compostos servem como fonte de energia para microrganismos quebrarem a matéria orgânica e fornecerem os nutrientes as plantas.

Os exsudatos podem estimular a decomposição de até 60 kg ha⁻¹ dia⁻¹ de carbono e 6 kg ha⁻¹ dia⁻¹ de nitrogênio, fornecendo uma adubação extra para as plantas. Essa fertilização, induzida pelas próprias plantas, é um mecanismo natural eficiente para a nutrição vegetal. Esse processo pode explicar o ciclo fechado das florestas, onde vastas áreas de vegetação nativa se mantêm vivas sem nunca terem recebido qualquer tipo de fertilizante químico.

As raízes liberam diversos compostos, como carboidratos, lipídios, aminoácidos, ácidos orgânicos, proteínas, vitaminas e compostos fenólicos, para atrair microrganismos. Para que isso aconteça, pode ser disponibilizado até 20% do carbono líquido do metabolismo vegetal.

Fatores que influenciam o efeito priming

O efeito priming pode ser influenciado por diversos fatores, tais como:

• Tipo de solo
• Presença e diversidade de microrganismos
• Concentração de nutrientes
• Espécie da planta
• Manejos agronômicos adotados

A decomposição da matéria orgânica pode ser acelerada ou retardada. Se for acelerada, o efeito priming é positivo; se for retardada, é negativo.

Hipóteses sobre o funcionamento do efeito priming

Existem diferentes hipóteses que explicam o funcionamento do efeito priming na rizosfera:

- Hipótese de mineração: o nitrogênio presente na matéria orgânica é mineralizado e disponibilizado;

- Hipótese de competição: geralmente ocorre em solos de baixa fertilidade, onde as plantas absorvem os nutrientes disponíveis, esgotando-os. Isso reduz o crescimento e o metabolismo dos microrganismos, iniciando uma competição entre plantas e microrganismos pelos nutrientes, o que diminui a decomposição da matéria orgânica;

- Hipótese de utilização preferencial:  em solos de alta fertilidade, a necessidade de microrganismos é baixa. A planta não precisa investir na rizodeposição para microrganismos decomporem a MOS e liberarem os nutrientes. Neste caso, a decomposição da matéria orgânica é lenta.

Desafios e limitações do efeito priming

Por ser um mecanismo complexo de compreender, o efeito priming apresenta alguns desafios e limitações. Pela variabilidade nas respostas microbianas e dependência de rizodeposição das plantas, a previsão e exatidão de quando e como o efeito vai acontecer, é difícil. 

Em alguns casos, o nitrogênio pode ser imobilizado e não se tornar disponível as plantas. Além do risco de um excesso de decomposição, podendo causar perdas nas taxas de carbono do solo. Porém, para esse efeito acontecer é imprescindível um fator: MATÉRIA ORGÂNICA. Sem M.O, não tem efeito priming. 

Como citado anteriormente, o solo é um fator de influência. Os solos brasileiros são altamente intemperizados e em algumas regiões os teores de matéria orgânica são extremamente baixos (<1%). Por isso, práticas de manejo que adicionem matéria orgânica ao solo são extremamente importantes. 

A utilização de plantas de cobertura para formação de biomassa vegetal é um exemplo de estratégia benéfica. A decomposição da parte aérea e do sistema radicular dessas plantas adiciona matéria orgânica ao solo, que posteriormente será degradada pelos microrganismos, favorecendo a ciclagem de nutrientes e potencializando o efeito priming.

Entre as práticas agrícolas que favorecem o efeito priming, destaca-se o plantio direto, pois evita o revolvimento do solo, reduzindo a perda de matéria orgânica e protegendo os microrganismos. A rotação de culturas e a utilização de plantas de serviço como adubação verde – princípios fundamentais do plantio direto – também contribuem para esse processo.

O magnésio como chave para o EP

O magnésio está presente na solução do solo, na forma de íons catiônicos (Mg²⁺). Sua absorção é feita pelas raízes e distribuída através do xilema, sendo considerado um elemento de fácil mobilidade. No entanto, por ser um elemento muito móvel no solo, pode ser facilmente lixiviado, atingindo camadas do solo onde as raízes não alcançam o nutriente.

Este elemento desempenha um papel fundamental na fotossíntese, na translocação e na assimilação de carboidratos. Ele está diretamente envolvido na formação da clorofila, sendo molécula central deste processo responsável pela captação de luz e conversão da energia luminosa em energia química. Esse processo possibilita a síntese de carboidratos, cuja fórmula mínima é representada por CH₂O, conforme demonstrado na equação da fotossíntese (Figura 2).

Figura 2. Esquema representativo da fotossíntese.

 Além de sustentarem o crescimento vegetal, esses carboidratos são transportados pelo floema, processo no qual o magnésio exerce grande influência, regulando o carreamento da sacarose e a redistribuição de metabólitos para diferentes tecidos da planta. Dessa forma, a deficiência de magnésio reduz a taxa fotossintética, comprometendo a produção e o acúmulo de açúcares, além de prejudicar a mobilização desses compostos. 

Como consequência, há uma menor liberação de exsudatos radiculares, impactando negativamente o efeito priming, logo, o magnésio pode ser considerado a principal “chave” para um EP de sucesso. Um aporte nutricional adequado, com produtos que tenham em sua composição altas concentrações de magnésio e, principalmente, de rápida reatividade no solo, são de fundamental importância. 

Neste contexto se destacam os óxidos de cálcio e magnésio, os quais tem altas concentrações de magnésio e alta reatividade. Sendo uma possibilidade de aporte nutricional efetivo de magnésio, bem como seus outros benefícios no solo.

Conclusão

O efeito priming da rizosfera é um fenômeno dinâmico e complexo, influenciado por fatores biológicos, químicos e físicos do solo. Sua compreensão é essencial para a adoção manejos sustentáveis, que maximizem a eficiência da ciclagem de nutrientes.

Práticas agrícolas que favoreçam a adição de matéria orgânica no solo, para posterior decomposição e liberação de nutrientes são de extrema importância.  Juntamente com a presença de plantas vivas no sistema para a exsudação do carbono. É justamente os benefícios destas práticas que a Ferticorreção quer levar ao conhecimento e a reflexão do produtor rural.

Quando eu escolho práticas de manejo isoladas, mas que beneficiem o sistema todo, eu estou fazendo a Ferticorreção! Certamente que a pesquisa contínua sobre os mecanismos e impactos do priming pode (e vai) auxiliar no desenvolvimento de estratégias para melhorar a fertilidade do solo, reduzir a dependência de fertilizantes químicos e promover sistemas agrícolas mais resilientes e produtivos. Levando as lavouras ao seu máximo potencial e trazendo rentabilidade para o sistema.

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