Rizosfera: composição, partes, importância - Ciência - 2023

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Rizosfera é o termo científico utilizado para definir a área do solo que está muito próxima das raízes de uma planta e que é inevitavelmente influenciada por elas. É um espaço caracterizado por intensa atividade biológica, onde se encontram centenas de microrganismos com diferentes funções.

O conceito de rizosfera foi introduzido pela primeira vez em 1904 pelo fisiologista alemão Lorenz Hiltner, que o usou para descrever especificamente a interação entre as bactérias fixadoras de nitrogênio e as raízes de leguminosas.

Hoje em dia, no entanto, esse conceito foi ampliado e alguns autores consideram que a definição mais precisa para a rizosfera é "o espaço de influência de uma raiz no solo" ou "a parte do ecossistema do solo onde estão as raízes de um planta, solo e biota do solo interagem entre si ”.

A rizosfera, então, é um espaço altamente dinâmico e variável, que deve suas características bióticas mais importantes aos exsudatos radicais liberados pela planta, que condicionam a proliferação ou inibição do crescimento de micróbios no solo que circunda as raízes.

As interações planta-solo-micróbio que ocorrem no nível da rizosfera podem ou não ser benéficas, uma vez que podem ser relações mutualísticas ou simbióticas - como as de micorrizas ou bactérias fixadoras de nitrogênio - ou de interações patogênico, geralmente negativo para a planta.

Composição da rizosfera

A composição da rizosfera depende muito das espécies de plantas e da arquitetura de suas raízes, das características físicas e químicas do solo, das fontes de carbono que a planta disponibiliza através das raízes, da densidade populacional microbiana, Entre outros.

No entanto, os seguintes elementos podem ser generalizados:

Terra

Além das raízes, o solo é parte fundamental da composição da rizosfera. Geralmente é composto por uma grande quantidade de minerais, água, ar (componentes abióticos) e uma proporção menor de matéria orgânica que é composta de organismos vivos ou restos de organismos mortos ou em decomposição (componentes bióticos).

O solo tem diferentes propriedades (textura, porosidade, cor, estrutura, química) intimamente relacionadas com as diferentes combinações que pode ter dos elementos que o constituem e com a intervenção de agentes bióticos como insetos, vermes, vermes, fungos. e plantas.

Água

A água é indispensável para a vida, e isso também é verdade para a rizosfera. Embora sua quantidade possa variar dependendo do tipo de solo, está sempre presente e é necessária tanto para a sobrevivência da planta quanto para o estabelecimento de interações rizosféricas.

Fezes radicais: exsudatos e mucilagem

As plantas alocam algumas das substâncias orgânicas que produzem por meio dos processos fotossintéticos que ocorrem em suas folhas para enriquecer a microbiota associada às suas raízes, ou seja, aquelas presentes na rizosfera. A porcentagem pode variar entre 10 e 40% do carbono total fixado pela fotossíntese.

Essas substâncias orgânicas, expelidas para o meio externo na forma de substâncias aquosas, podem ser açúcares, ácidos orgânicos, hormônios, vitaminas ou aminoácidos e são conhecidas como exsudatos radicais.

Da mesma forma, outros elementos depositados que podem ser encontrados como parte dos exsudatos radicais consistem em materiais bastante insolúveis, como restos de parede celular (celulose) e células que sofrem autólise; geralmente, estes compostos são derivados do caliptra ou da capa da raiz e das células de borda ou da epiderme.

Por fim, a rizosfera também apresenta uma substância conhecida como mucilagem, que é secretada pelas células epidérmicas nas extremidades dos radicais.

Essa mucilagem tem a função de proteger as raízes à medida que crescem e é composta essencialmente por longas cadeias de polissacarídeos que formam uma substância gelatinosa.

Deve-se dizer que a quantidade e composição desses exsudatos radicais e mucilagem dependem tanto da espécie vegetal quanto da presença de animais herbívoros, da disponibilidade de nutrientes, das características do solo, das condições climáticas, etc.

Microbiota

As comunidades microbianas da rizosfera representam o quarto, mas não menos importante, de seus componentes principais. O termo "microbiota" refere-se, neste contexto, ao conjunto de todos os microrganismos que coexistem na parte do ecossistema edáfico representado pela rizosfera.

Contém principalmente bactérias e fungos de diferentes tipos, e sua diversidade é essencial para manter a homeostase no ambiente onde se encontram.

A abundância relativa de algumas comunidades, entretanto, é fortemente influenciada pelas raízes e pelos compostos que elas liberam para "atrair" ou "afastar" esses micróbios, uma vez que as plantas precisam, na maioria dos casos, de certas associações. simbiótico com esses organismos para obter certos nutrientes.

Entre os principais tipos de microrganismos típicos da microbiota rizosférica estão:

Fungos micorrízicos.
Bactérias fixadoras de nitrogênio.
Agentes biocontroladores.
Rizobactérias que promovem o crescimento das plantas.
Bactérias inibidoras do crescimento de plantas.
Patógenos de plantas do solo.
Protozoários.
Nematóides.
Microartrópodes: ácaros, colêmbolos.

Partes da rizosfera

Embora a rizosfera seja, na realidade, um espaço contínuo caracterizado por uma espécie de gradiente de propriedades químicas, físicas e biológicas, muitos autores consideram seu estudo em três partes útil:

- O endorizosfera é, como o próprio nome indica, a parte mais interna. Representa a área composta pelo córtex da raiz e a endoderme, onde microorganismos e íons podem ocupar os espaços intercelulares ou apoplásticos.

- O rizoplano refere-se à zona "média", especificamente aquela que é exatamente adjacente à epiderme e à mucilagem da raiz.

- O ectorizosfera, então, é a camada mais externa da rizosfera e se estende desde o rizoplano (a superfície da raiz) até o solo.

Importância

Uma vez que a rizosfera compreende o espaço do solo ocupado e influenciado pelas raízes das plantas, isso é fundamental para o correto desenvolvimento destas, desde suas raízes e, em última instância, as interações dessas raízes com seu ambiente, seu crescimento, desenvolvimento, reprodução e dispersão dependem.

A rizosfera é um espaço fundamental para o estabelecimento das interações planta-solo da microbiota que, além de funcionar no equilíbrio do ecossistema local, tem múltiplos efeitos benéficos para as partes envolvidas.

Através da rizosfera, as plantas obtêm nutrientes que de outra forma não obteriam e bactérias, fungos, insetos, vermes e protozoários também obtêm uma fonte de água e carbono (alguns em recompensa) para sobreviver.

Em grande medida, a integridade física e química das raízes depende da rizosfera, e pode-se dizer que o estabelecimento de certas comunidades microbianas na rizosfera pode ser explorado em termos agronômicos para o melhoramento de culturas de interesse para a humanidade ou para os ecossistemas. em geral.

Referências

Alshaal, T., El-Ramady, H., Al-Saeedi, A. H., Shalaby, T., Elsakhawy, T., Omara, A. E. D.,… & Amer, M. (2017). A rizosfera e a nutrição das plantas sob as mudanças climáticas. Em Essential Plant Nutrients (pp. 275-308). Springer, Cham.
Curl, E. A., & Truelove, B. (2012). A rizosfera (Vol. 15). Springer Science & Business Media.
de Faria, M. R., Costa, L. S.A. S., Chiaramonte, J. B., Bettiol, W., & Mendes, R. (2020). O microbioma da rizosfera: funções, dinâmica e papel na proteção das plantas. Tropical Plant Pathology, 1-13.
de la Fuente Cantó, C., Simonin, M., King, E., Moulin, L., Bennett, M. J., Castrillo, G., & Laplaze, L. (2020). Um fenótipo de raiz estendida: a rizosfera, sua formação e impactos na aptidão das plantas. The Plant Journal.
Lynch, J. M., Brimecombe, M. J., & De Leij, F. A. (2001). Rhizosphere. e LS.
McNear Jr., D. H. (2013) The Rhizosphere - Roots, Soil and Everything In Between. Conhecimento em Educação da Natureza 4 (3): 1