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or que os campos de tomate precisam desses "trabalhadores invisíveis"? Explore o milagre da simbiose de rizóbios e plantas
Na produção agrícola, o crescimento das plantas depende não apenas da água e da luz solar, mas também de um elemento importante: o nitrogênio. Entretanto, formas utilizáveis de nitrogênio não ocorrem naturalmente na atmosfera, mas precisam ser convertidas por microrganismos específicos, os chamados "trabalhadores invisíveis". Esses microrganismos são principalmente algumas bactérias e arqueas especiais, chamadas diazotróficas, e suas funções são extremamente valiosas, especialmente para o crescimento de plantas como o tomate.
Microrganismos fixadores de nitrogênio são microrganismos capazes de converter nitrogênio atmosférico (N2) em formas biologicamente disponíveis, como amônia.
Existem muitos tipos de microrganismos fixadores de nitrogênio, que podem ser divididos em tipos de vida livre e simbióticos. Microrganismos fixadores de nitrogênio de vida livre, como Klebsiella pneumoniae e Chlorella vulgaris, conseguem crescer em ambientes sem nitrogênio fixado e utilizar nitrogênio diretamente da atmosfera. Microrganismos simbióticos fixadores de nitrogênio, como os rizóbios, formam uma relação simbiótica com as leguminosas, o que não apenas promove o crescimento das plantas, mas também aumenta a fertilidade do solo.
Rizóbios são um grupo importante de bactérias que vivem em simbiose com leguminosas (Fabaceae), formando nódulos especializados nas raízes dessas plantas. O oxigênio nos nódulos se liga à hemoglobina produzida pelas leguminosas para proteger a função da enzima nitrogenase de ser prejudicada. Dessa forma, os rizóbios podem efetivamente fixar o nitrogênio da atmosfera em amônia, que pode ser usada pelas plantas, promovendo assim o crescimento saudável das plantas.
No solo, o nitrogênio fixado é absorvido pelos produtores primários e depois transferido para consumidores superiores, afetando, em última análise, a sobrevivência humana.
O papel dos microrganismos fixadores de nitrogênio não se limita a fornecer uma fonte essencial de nitrogênio; seus processos biológicos também são essenciais para o ciclo do nitrogênio da Terra. Em ecossistemas terrestres, microrganismos fixadores de nitrogênio fixam nitrogênio da atmosfera, fornecendo a amônia necessária aos produtores primários e formando a base de toda a cadeia ecológica. As pessoas descobriram nos tempos antigos que o cultivo de leguminosas pode melhorar o solo, e é justamente nesse fenômeno que os rizóbios desempenham um papel importante.
Com o desenvolvimento da agricultura biológica, a aplicação de microrganismos fixadores de nitrogênio recebe maior atenção. O uso de microrganismos fixadores de nitrogênio como biofertilizante pode efetivamente reduzir o uso de fertilizantes químicos e manter a sustentabilidade ambiental. O uso de biofertilizantes não apenas protege a ecologia do solo, mas também promove o crescimento das plantas de forma mais eficaz. Esses microrganismos são capazes de realizar a fixação biológica de nitrogênio em temperatura e pressão normais e produzir nitrogênio utilizável de maneira relativamente barata e eficiente.
O processo de fixação biológica de nitrogênio pode ser realizado sem a necessidade de condições extremas e catalisadores específicos.
Na agricultura moderna, microrganismos fixadores de nitrogênio comuns incluem Rhizobia, Azotobacter e algas verde-azuladas. Esses biofertilizantes podem ser divididos em duas formas: líquido e sólido. Após a fermentação, os fertilizantes microbianos líquidos podem ser aplicados diretamente em terras aráveis, enquanto os fertilizantes sólidos podem reter melhor os nutrientes no solo e ser usados pelas plantas ao longo do tempo.
Olhando para todo o ecossistema, o nitrogênio fixado por microrganismos fixadores de nitrogênio não é apenas uma condição necessária para o crescimento das plantas, mas também participa do ciclo do nitrogênio no ecossistema marinho, fornecendo nutrição importante para a sobrevivência de organismos superiores. À medida que a conscientização global sobre a sustentabilidade ambiental aumenta, a pesquisa e a aplicação de microrganismos fixadores de nitrogênio se tornarão mais ativas, desempenhando um papel maior na agricultura e na conservação da biodiversidade.
Portanto, microrganismos fixadores de nitrogênio desempenharão um papel mais importante no desenvolvimento agrícola futuro. Isso significa que podemos confiar nesses trabalhadores invisíveis para resolver o problema da fertilidade insuficiente do solo?
