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Jul 03, 2023

O impacto da adição de protozoários na capacidade de sobrevivência de inoculantes de Bacillus e na dinâmica do microbioma do solo

ISME Communications volume 2, Artigo número: 82 (2022) Citar este artigo 2262 Acessos 3 Citações 2 Detalhes das métricas altmétricas A predação seletiva de células bacterianas pelos protistas é um importante

ISME Communications volume 2, Artigo número: 82 (2022) Citar este artigo

2262 Acessos

3 citações

2 Altmétrico

Detalhes das métricas

A predação seletiva de células bacterianas pelos protistas é um importante regulador dos microbiomas do solo, o que pode influenciar o sucesso das liberações bacterianas nos solos. Por exemplo, a sobrevivência e a actividade das bactérias introduzidas podem ser afectadas pelo pastoreio selectivo nas comunidades residentes ou pelo inoculante, mas isto permanece pouco compreendido. Aqui, investigamos o impacto da introdução no solo de duas espécies de protozoários, Rosculus terrestris ECOP02 e/ou Cerocomonas lenta ECOP01, na sobrevivência dos inoculantes Bacillus mycoides M2E15 (BM) ou B. pumilus ECOB02 (BP). Também avaliamos o impacto da inoculação bacteriana com ou sem adição de protozoários na abundância e diversidade de comunidades bacterianas e protistas nativas do solo. Embora a adição de ambos os protozoários tenha diminuído a sobrevivência do BM, a sua presença aumentou, contrariamente, a abundância do BP. A predação seletiva dos protistas governa o estabelecimento desses inoculantes bacterianos através da modificação da estrutura do microbioma do solo e da abundância bacteriana total. No experimento BP, a presença dos protozoários introduzidos alterou as estruturas da comunidade do solo e diminuiu a abundância bacteriana do solo ao final do experimento, favorecendo a sobrevivência do invasor. Enquanto isso, os protozoários introduzidos não modificaram as estruturas da comunidade do solo no experimento BM e reduziram o efeito dos inoculantes BM + Protozoários na abundância bacteriana total do solo. Nosso estudo reforça a visão de que, desde que os protozoários adicionados não se alimentem preferencialmente de inoculantes bacterianos, seu comportamento predatório pode ser usado para orientar o microbioma do solo para melhorar o sucesso das inoculações bacterianas, reduzindo a competição de recursos com as comunidades microbianas residentes do solo.

A procura global de alimentos ultrapassará em breve a produção agrícola mundial [1], uma vez que a actual população mundial poderá atingir os 9,8 mil milhões em 2050 [2]. O aumento da produção de alimentos foi alcançado principalmente através da intensificação agrícola, que gerou muitos problemas ambientais [3]. Para neutralizar a pegada ambiental das práticas agrícolas atuais, vários países estão a investir no desenvolvimento de inoculantes microbianos [4] para aumentar a produtividade das culturas, reduzindo a dependência das culturas em fertilizantes e pesticidas [5,6,7]. No entanto, adaptar inoculantes microbianos para uma aplicação bem sucedida no campo continua a ser excepcionalmente desafiador. Uma limitação importante é a incapacidade de muitos inoculantes de sustentar altas densidades populacionais após a introdução [8], uma vez que devem romper a contrapressão abiótica e biótica, muitas vezes intensa, do microbioma do solo [9, 10]. Os mecanismos que impulsionam esta contrapressão são frequentemente explicados pela competição e antagonismo por recursos, o que resulta na baixa capacidade de sobrevivência do inoculante [11,12,13]. No entanto, outros mecanismos que controlam as densidades bacterianas nos solos, tais como as atividades de fagos e protistas, podem afetar as bactérias que chegam e residentes, influenciando potencialmente o destino dos micróbios introduzidos. Embora a predação por protozoários (definidos como protistas heterotróficos) tenha sido reconhecida como um regulador “de cima para baixo” que orienta a estrutura e a função do microbioma do solo [14, 15], esta faceta raramente é incluída em estudos sobre o destino dos inoculantes microbianos no solo. .

Recentemente, o uso de protozoários como inoculantes, isoladamente ou em paralelo com inoculantes bacterianos, tem sido proposto para diversos fins. Primeiro, as características bacterivoras dos protozoários podem levar à liberação de nutrientes, uma vez que as proporções C:N dos protozoários são frequentemente mais altas do que as de suas presas bacterianas [16]. Na rizosfera, os protozoários podem, assim, promover a mineralização de nutrientes, o que beneficia as plantas [17]. Além disso, os protozoários também podem atuar como agentes de biocontrole devido à sua predação sobre patógenos de plantas [18] e à secreção de compostos extracelulares com características bactericidas [19]. Eles também podem aumentar a imunidade das plantas e o equilíbrio hormonal [20, 21].