Solo - ações microbianas

Solo - ações microbianas

Direta ou indiretamente, os dejetos humanos e de outros animais, seus organismos e os tecidos das plantas são depositados ou enterrados no solo. De alguma maneira todos desaparecem, transformados em substâncias que constituem o solo. São os micróbios que realizam essas modificações - a conversão da matéria orgânica em substâncias que servem de alimento para o mundo das plantas. Sem a atividade microbiana, a vida sobre a terra seria gradualmente asfixiada.

O solo foi definido como aquela região da crosta terrestre onde a geologia e a biologia se encontram. De um ponto de vista funcional, o solo pode ser considerado como a porção superficial da terra que proporciona substrato para a vida vegetal e animal. As características do ambiente do solo variam com o local e o clima. Os solos diferem em profundidade, propriedades físicas, composição química e origem.

Os remanescentes animais e vegetais depositados no solo contribuem com substâncias orgânicas. Nas últimas etapas da decomposição, tal material é referido como húmus, substâncias escura e amorfa composta de material orgânico residual, não facilmente decomposto pelos microrganismos. Na verdade, a população microbiana, tanto células vivas como mortas, é de tal grandeza que contribui, de modo significativo, para a matéria orgânica do solo. Certas propriedades, importantes para a agricultura, são atribuídas aos solos pelos húmus, o qual melhora a textura e a estrutura do solo, contribui para sua capacidade tampão e aumenta a retenção de água.

O solo fértil é habitado pelos sistemas de raízes de vegetais superiores, por muitas formas animais - roedores, insetos, vermes - e por tremendo número de microrganismos. Poucos ambientes, na terra, fornecem tão grande variedade de microrganismos como o solo fértil. Bactérias, fungos, algas, protozoários e vírus formam esta coleção microscópica, que pode alcançar um total de bilhões de organismos por grama.

O papel mais importante dos microrganismos do solo é sua função de agentes biogeoquímicos na mineralização do carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo e outros compostos orgânicos. Este processo é essencial para a manutenção da vida neste planeta. A terra possui apenas uma quantidade finita desses elementos e, assim, em face da continuidade da vida, eles devem ser usados e reutilizados (reciclados); são os microrganismos que realizam as modificações necessárias a esta finalidade.

A região onde se encontram o solo e as raízes é designada de rizosfera. A população microbiana encontrada nas raízes ou ao redor das mesmas é consideravelmente maior do que no solo isento de raízes, havendo predominância de bactérias. Seu crescimento é estimulado pelas substâncias nutritivas libertadas pelo tecido vegetal (aminoácidos, vitaminas e outros alimentos); o desenvolvimento dos vegetais, por seu turno, é influenciado pelos produtos do metabolismo microbiano, excretados para o meio externo. Tem sido relatado que as bactérias exigentes de aminoácidos ocorrem em maiores quantidades na rizosfera do que em outras regiões do solo. Também se demonstrou que a microbiota da rizosfera é fisiologicamente mais ativa do que as populações de outras áreas. Assim, a rizosfera representa um sistema biológico tremendamente complexo, havendo muitas coisas a serem investigadas e conhecidas sobre essas interações.

nitrogênio presente nas moléculas proteicas (assim como nos ácidos nucleicos) pode ser considerado como o ponto terminal no que se refere à síntese de compostos nitrogenados. Este nitrogênio está "fechado" nas proteínas e não está à disposição dos vegetais, como nutriente. A fim de haver a liberação deste nitrogênico organicamente ligado, o que permite sua reutilização, o primeiro processo a ser desenvolvido é representado pela hidrólise enzimática das proteínas (proteólise). Esta tarefa é cumprida por microrganismos - Clostridium histolyticum, Clostridium sporogenes; Proteus, Pseudomonas, Bacillus - capazes de elaborar proteinases extracelulares, as quais convertem a proteína em unidades menores (peptídeos), que serão atacados por peptidases, resultando, ao final, a liberação dos aminoácidos isolados.

A população bacteriana do solo excede a população de todos os outros grupos de microrganismos, tanto em número como em variedade. Há bactérias autótrofas e heterótrofas; mesófilas, termófilas e psicrófilas; aeróbias e anaeróbias, capazes de digerir a celulose e de oxidar o enxofre; fixadoras de nitrogênio e proteolíticas; tudo pode ocorrer no solo, além de qualquer outro tipo de bactéria.

Nos solos secos e quentes há grande número de actinomicetos, na ordem de milhões por grama de solo - NocardiaStreptomycesMicromonospora. Estes organismos são responsáveis pelo odor de terra e de mofo de um campo recentemente arado. São capazes de degradar muitas substâncias químicas complexas, sendo também notáveis pela propriedade de sintetizar e excretar antibióticos. A presença de substâncias antibióticas pode ser raramente detectada no solo, o que não exclui a possibilidade de que tais drogas estejam presentes e ativas em um microambiente.

Os fungos são seres heterótrofos, sendo que a sua maioria - centenas de espécies diferentes - vive no solo, alimentando-se de animais e plantas e de outros materiais de origem orgânica, como esterco, por exemplo. São mais abundantes nas proximidades da superfície, onde prevalecem as condições de aerobiose. Os fungos liberam enzimas que digerem o substrato orgânico e absorvem, em seguida, as substâncias provenientes da digestão. Assim, esses fungos causam o apodrecimento dos materiais - principalmente de constituintes dos vegetais, como celulose, lignina e pectina - e por isso são denominados saprófagos (do grego sapros, podere, e phagein, comer).

Os fungos aparecem tanto sob a forma de micélios como sob a forma de esporos. A estrutura física do solo é melhorada pelo acúmulo de bolores em seu interior. Em termos agrícolas, uma das características aceitas como de grande importância na descrição dos solos é sua estrutura em miolo de pão, ou seja, a reunião de finas partículas, com formação de agregados estáveis na presença de água. Isso acontece pela penetração de micélios no solo, constituindo uma rede capaz de prender as pequenas partículas.

As leveduras não são muito abundantes no solo, exceto em certos lugares, como vinhedospomares e apiários, onde condições especiais, particularmente a presença de açúcares, favorecem seu crescimento.

A população de algas no solo é, em geral, menor do que as populações bacteriana e fúngica. Os tipos principais são representados pelas algas verdes, as cianobactérias e as diatomáceas. Sua natureza fotossintética é responsável pela sua predominância na superfície ou nas regiões imediatamente abaixo das camadas superficiais do solo. Em um solo rico e fértil, as atividades bioquímicas das algas são diminuídas pelas que são desenvolvidas por bactérias e fungos. Em algumas situações, porém, em terras nuas e erosadas, as algas podem iniciar o acúmulo de matéria orgânica, graças à sua capacidade de fixar nitrogênio e de realizar a fotossíntese. Tal fenômeno foi observado em alguns solos de desertos.

Sabe-se que as algas azul-verdes (cianobactérias) crescem na superfície de rochas recentemente expostas, onde o acúmulo de suas células resulta numa deposição simultânea de matéria orgânica. Isso estabelece uma base nutritiva que suportará o desenvolvimento de algumas espécies bacterianas. O crescimento e a atividade metabólica das algas e das bactérias forram o caminho para o crescimento de outras bactérias e fungos. Os alimentos minerais das rochas são lentamente dissolvidos. Este processo continua, com aumento gradual de matéria orgânica e de minerais dissolvidos, até que haja condições para o desenvolvimento de líquens, posteriormente musgos e, finalmente, vegetais superiores. Assim sendo, as cianobactérias cumprem um papel chave na transformação das rochas em solo, primeira fase na sucessão de acontecimentos entre as pedras nuas e o aparecimento de vegetais.

A maior parte dos protozoários do solo pertence aos grupos dos flagelados e dos rizópodos (amebas); seu número, por grama de solo, varia desde algumas centenas até várias centenas de milhares em solos úmidos, ricos em matéria orgânica. Do ponto de vista microbiológico, os protozoários têm grande significação, pois ingerem bactérias. Uma vez que nem todas as bactérias são apropriadas como alimentos de protozoários, estes organismos podem constituir fator de manutenção do equilíbrio da microbiota do solo.