RIZOSFERA: CARACTERÍSTICAS, MICROBIOLOGIA E IMPORTÂNCIA - BIOLOGIA - 2025

A rizosfera é a zona de solo que circunda a raiz de uma planta. Tanto a biologia quanto a química do solo são influenciadas por essa raiz. Esta área tem aproximadamente 1 mm de largura e não possui borda definida, é uma área influenciada por compostos exsudados pela raiz e por microrganismos que se alimentam dos compostos.

O termo rizosfera é derivado da palavra grega rhiza que significa "raiz" e "esfera que significa campo de influência". Foi o cientista alemão Lorenz Hiltner (1904) quem o descreveu pela primeira vez como "a zona do solo imediatamente adjacente às raízes das leguminosas que suporta altos níveis de atividade bacteriana".

Composição da rizosfera

No entanto, a definição da rizosfera evoluiu à medida que outras propriedades físicas, químicas e biológicas foram descobertas. A rizosfera é altamente influenciada pelas raízes das plantas que promovem atividades biológicas e químicas intensas.

Os organismos que coexistem na rizosfera exibem uma variedade de interações entre si e com as plantas. Essas interações podem afetar o crescimento de uma ampla gama de culturas, razão pela qual as rizosferas são muito importantes como substitutos de fertilizantes químicos e pesticidas.

Características da rizosfera

É fino e está subdividido em três zonas básicas

Estruturalmente, a rizosfera tem cerca de 1 mm de largura e não possui bordas afiadas. Apesar disso, três zonas básicas foram descritas na rizosfera:

- A endorizosfera

Consiste no tecido da raiz e inclui a endoderme e as camadas corticais.

- O rizoplano

É a superfície da raiz, onde as partículas do solo e os micróbios aderem. É constituído pela epiderme, pelo córtex e pela camada de polissacarídeos mucilaginosos.

- A ectorizosfera

É a parte mais externa; ou seja, o solo imediatamente adjacente à raiz.

Em alguns casos, outras camadas importantes da rizosfera podem ser encontradas, como a micorizosfera e a rizovina.

Diferentes compostos são liberados na rizosfera

Durante o crescimento e desenvolvimento de uma planta, uma variedade de compostos orgânicos são produzidos e liberados por meio de exsudação, secreção e deposição. Isso faz com que a rizosfera seja rica em nutrientes, em comparação com o resto do solo.

Os exsudatos radiculares incluem aminoácidos, carboidratos, açúcares, vitaminas, mucilagens e proteínas. Os exsudatos atuam como mensageiros que estimulam as interações entre as raízes e os organismos que habitam o solo.

Altera o pH do solo ao redor das raízes

O ambiente da rizosfera geralmente tem um pH mais baixo, com menos oxigênio e maiores concentrações de dióxido de carbono. No entanto, os exsudatos podem tornar o solo na rizosfera mais ácido ou alcalino, dependendo dos nutrientes que as raízes estão tirando do solo.

Por exemplo, quando uma planta absorve nitrogênio em moléculas de amônio, ela libera íons de hidrogênio que tornarão a rizosfera mais ácida. Em contraste, quando uma planta absorve nitrogênio em moléculas de nitrato, ela libera íons hidroxila que tornam a rizosfera mais alcalina.

Microbiologia

Como mencionado acima, a rizosfera é um ambiente com alta densidade de microrganismos de várias espécies.

Para um melhor entendimento, os microrganismos da rizosfera podem ser classificados em três grandes grupos, de acordo com o efeito que causam nas plantas:

Micróbios benéficos

Este grupo inclui organismos que promovem o crescimento da planta diretamente - por exemplo, fornecendo os nutrientes necessários para a planta - ou indiretamente, inibindo micróbios nocivos por meio de vários mecanismos de resistência.

Na rizosfera, há uma competição constante por recursos. Micróbios benéficos limitam o sucesso dos patógenos com vários mecanismos: a produção de compostos bioestáticos (que inibem o crescimento ou multiplicação de microrganismos), a competição por micronutrientes ou estimulando o sistema imunológico da planta.

Micróbios comensais

Nesta categoria estão a maioria dos micróbios que não prejudicam ou beneficiam diretamente a planta ou o patógeno. No entanto, é provável que os micróbios comensais afetem qualquer outro microrganismo até certo ponto, por meio de uma rede complexa de interações que teriam um efeito indireto na planta ou no patógeno.

Embora existam microorganismos específicos que são capazes de proteger a planta (direta ou indiretamente) contra patógenos, sua eficácia é amplamente influenciada pelo resto da comunidade microbiana.

Assim, os microrganismos comensais podem competir efetivamente com outros microrganismos, exercendo um efeito indireto na planta.

Micróbios patogênicos

Uma ampla gama de patógenos transmitidos pelo solo pode afetar a saúde das plantas. Antes da infecção, esses micróbios nocivos competem com muitos outros micróbios na rizosfera por nutrientes e espaço. Nemátodos e fungos são os dois grupos principais de patógenos de plantas transmitidos pelo solo.

Em climas temperados, fungos e nematóides patogênicos são agronomicamente mais importantes do que bactérias patogênicas, embora alguns gêneros bacterianos (Pectobacterium, Ralstonia) possam causar danos econômicos substanciais a algumas culturas.

Os vírus também podem infectar plantas através das raízes, mas requerem vetores como nematóides ou fungos para entrar no tecido da raiz.

Importância

Atrai microorganismos benéficos

Os altos níveis de umidade e nutrientes na rizosfera atraem um número muito maior de microorganismos do que outras partes do solo.

Alguns dos compostos secretados na rizosfera promovem o estabelecimento e a proliferação de populações microbianas, muito maiores se comparadas ao restante do solo. Este fenômeno é conhecido como efeito rizosfera.

Oferece proteção contra microorganismos patogênicos

As células radiculares estão sob ataque contínuo de microrganismos, por isso possuem mecanismos de proteção que garantem sua sobrevivência.

Esses mecanismos incluem a secreção de proteínas de defesa e outros produtos químicos antimicrobianos. Determinou-se que os exsudatos na rizosfera variam de acordo com as fases de crescimento da planta.

Protege as raízes da dessecação

Vários estudos sugerem que o solo na rizosfera é significativamente mais úmido do que o resto do solo, o que ajuda a proteger as raízes do ressecamento.

Os exsudatos liberados pelas raízes à noite permitem a expansão das raízes no solo. Quando a transpiração recomeça à luz do dia, os exsudatos começam a secar e aderir às partículas do solo na rizosfera. Conforme o solo seca e seu potencial hidráulico diminui, os exsudatos perdem água para o solo.

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