Fósforo e os microrganismos

O fósforo (P) é um nutriente essencial para o crescimento vegetal, atuando em processos metabólicos fundamentais com: produção de energia (ATP), fotossíntese, respiração, ativação de enzimas e outros processos. Entretanto, é um elemento finito, pouco móvel no solo e fortemente adsorvido a óxidos de ferro e alumínio, o que limita sua disponibilidade em solos tropicais, como os brasileiros. A dinâmica do P depende da interação entre suas formas orgânicas e inorgânicas e da atividade microbiana, sendo esta última crucial para aumentar sua biodisponibilidade e reduzir a dependência de fertilizantes fosfatados sintéticos.

A ciclagem do fósforo no solo ocorre por meio de um processo sedimentar, sem fases gasosas, em que as rochas fosfatadas constituem a principal fonte primária do elemento. Através do intemperismo (químico e físico) que ocorre nas rochas, o P é liberado para a solução do solo, onde pode ser absorvido por plantas e microrganismos, transformando-se em compostos orgânicos. Após a decomposição da matéria orgânica, o P retorna à forma inorgânica, reiniciando o ciclo. Essa dinâmica é fundamental para a manutenção da fertilidade do solo, mas a fixação de fósforo em minerais e óxidos torna-o frequentemente indisponível, exigindo a atuação de microrganismos solubilizadores para restabelecer sua forma assimilável, como ilustra a figura 1.

Figura 1 – Esquema geral da ciclagem do fósforo no solo 

As formas de fósforo no solo dividem-se em três frações principais: inorgânica (Pi), orgânica (Po) e microbiana (P-mic). Solos jovens e pouco intemperizados atuam como fonte de P devido à presença de minerais primários, enquanto solos altamente intemperizados, como os Latossolos, funcionam como drenos, retendo o fósforo em formas estáveis. A fração inorgânica é composta por formas lábeis e não lábeis, sendo a primeira solúvel e disponível, e a segunda fixada em argilas e óxidos metálicos. Na solução do solo são encontra-se o P nas formas de ácido fosfórico (H₃ PO^-₄), ácido ortofosfórico (H₂ PO₄ ^-), ácido monofosfórico (HPO₄ ^-2) e íon fosfato (PO₄ ^-3), sendo que a presença e predominância de cada uma é dependente do pH da solução do solo, como ilustra a figura 2.

Figura 2 – forma do P de acordo com o pH do solo 

A fração orgânica, que representa de 5 a 40% do P total, provém de resíduos vegetais e biomassa microbiana, e sua mineralização depende da atividade enzimática e da manutenção da matéria orgânica.

O fósforo microbiano constitui um reservatório dinâmico, representando de 1 a 10% do P total do solo. Ele desempenha papel fundamental como regulador dos processos de adsorção e liberação de fósforo, imobilizando temporariamente o nutriente e disponibilizando-o de forma gradual. Em solos pobres em P disponível, a importância dessa fração aumenta, tornando a microbiota essencial para a ciclagem do nutriente. Com o uso intensivo do solo, as formas lábeis tendem a diminuir, e o equilíbrio entre mineralização e imobilização torna-se dependente da diversidade e da atividade dos microrganismos do solo.

A solubilização microbiana do fósforo é um processo determinante para liberar o Pi fixado em minerais e óxidos. Microrganismos solubilizadores, como bactérias dos gêneros Bacillus, Pseudomonas e Rhizobium, e fungos como Aspergillus e Penicillium, produzem ácidos orgânicos e inorgânicos capazes de dissolver compostos fosfatados ou quelar cátions associados. Esses processos são fortemente influenciados pelas condições edáficas e pelas espécies vegetais presentes. Contudo, apesar de resultados promissores em estudos laboratoriais, a eficiência em campo ainda é limitada pela competição microbiana e pela variabilidade dos ambientes naturais.

Além da solubilização, os microrganismos participam ativamente da mineralização e imobilização do fósforo orgânico. A mineralização é catalisada por enzimas fosfatases, que convertem compostos orgânicos em Pi solúvel. A atividade dessas enzimas aumenta sob condições de deficiência de P, sendo estimulada pela demanda fisiológica das plantas e microrganismos. A relação carbono/fósforo (C/P) dos resíduos orgânicos influencia diretamente o balanço entre mineralização e imobilização: resíduos com baixa relação C/P promovem a liberação de P, enquanto relações elevadas favorecem sua imobilização pela biomassa microbiana.

O fósforo imobilizado na biomassa microbiana tem papel duplo: serve como componente estrutural essencial e atua como moderador do ciclo do P no solo. Essa imobilização temporária evita perdas por fixação irreversível e contribui para o equilíbrio entre as fases sólida e líquida do solo. A dinâmica entre mineralização e imobilização é modulada pela qualidade dos resíduos, disponibilidade de carbono e nitrogênio e pela atividade enzimática microbiana, o que reforça a importância da gestão biológica do solo para otimizar a disponibilidade de P.

O manejo conservacionista do solo tem papel fundamental na manutenção da matéria orgânica e, consequentemente, na sustentação da microbiota responsável pela ciclagem do fósforo. Práticas como o plantio direto, o cultivo mínimo e o uso de plantas de cobertura reduzem a erosão, aumentam a estabilidade dos agregados e favorecem o acúmulo de resíduos vegetais. Esses resíduos atuam como fonte contínua de carbono e energia para os microrganismos, estimulando tanto a solubilização quanto a mineralização do fósforo. Dessa forma, a manutenção de um ambiente biológico ativo e equilibrado assegura a disponibilidade de nutrientes e contribui para sistemas agrícolas mais resilientes e produtivos

Conclui-se que o fósforo é um recurso natural não renovável, e sua gestão inadequada compromete tanto os ciclos naturais quanto os sistemas agrícolas. A eficiência de uso do P depende do manejo integrado dos atributos físicos, químicos e biológicos do solo, incluindo práticas conservacionistas como o plantio direto e o uso de microrganismos benéficos e micorrizas. Esses mecanismos biológicos podem reduzir a fixação do fósforo, aumentar sua disponibilidade e prolongar a vida útil das reservas naturais, contribuindo para sistemas agrícolas mais produtivos e sustentáveis.