Salinização do Solo e Como Os Agricultores Podem Superá-la

A salinização do solo diminui o potencial de produção agrícola em até 46 milhões de hectares por ano (FAO).

Neste post, analisaremos mais detalhadamente:

• O que é salinização do solo
• O impacto da salinização do solo
• O que podemos fazer para melhorar nossos solos

Hoje em dia, as limitações significativas à produtividade das culturas à escala global são:

• Alterações climáticas;
• Pressões ambientais;
• Práticas agrícolas intensificadas;
• Padrões de precipitação alterados;
• Uso de fertilizante abaixo do ideal;
• Recursos hídricos diminuídos;
• Declínio da fertilidade do solo;

Entre os vários fatores de stress ambientais (abióticos), a salinidade do solo surge como uma consequência notável das alterações climáticas, impactando aproximadamente 20% das terras cultivadas e 33% das áreas agrícolas irrigadas.

Figura 1: Mapa global demonstrando regiões com problemas de salinização do solo

O que é salinização do solo?

A salinização do solo, juntamente com as preocupações relacionadas com a contaminação da água e do ambiente, surgiu como uma ameaça considerável à segurança alimentar mundial e à sustentabilidade dos sistemas agrícolas nos últimos anos. O estresse salino surge da acumulação excessiva de sais minerais solúveis no solo, resultando em profundas implicações na fertilidade do solo, na estabilidade estrutural, na biodiversidade e, consequentemente, no rendimento das culturas.

A salinidade do solo, caracterizada pela presença de sais minerais solúveis no solo (medida em volume ou peso), juntamente com a sodicidade (a concentração de íons Na+), pode exercer efeitos adversos na aquisição de nutrientes pelas plantas e em diversas propriedades físico-químicas do solo, incluindo seu pH.

Nas plantas, os altos níveis de salinidade restringem o crescimento dos sistemas radiculares e rebentos, principalmente por limitarem a disponibilidade de água e a absorção de micronutrientes, levando a danos celulares e à alteração de vários processos fisiológicos.

O impacto da salinização do solo nas culturas – Como são as plantas cultivadas afectadas pelos elevados níveis de salinidade do solo?

As ramificações da salinização do solo são observáveis no campo, muitas vezes evidentes através do crescimento desigual das culturas e do desenvolvimento de depósitos de sal branco na superfície do solo. Problemas leves de salinidade são caracterizados por uma tonalidade azul esverdeada nas plantas em crescimento. Em culturas de cereais ou forrageiras que habitam áreas salinas, podem surgir manchas áridas e plantas atrofiadas. A extensão e prevalência de manchas áridas (partes do campo sem vegetação) podem indicar a concentração de sal no solo. Nos casos em que os níveis de salinidade não são suficientemente elevados para causar manchas estéreis, o vigor vegetativo irregular pode manifestar-se na aparência da cultura.

A salinidade moderada, especialmente quando distribuída uniformemente pelo campo, pode frequentemente passar despercebida, uma vez que não resulta em danos evidentes para além da inibição do crescimento. As folhas das plantas que crescem em solos com tendência salina tendem a ser menores e apresentam uma coloração azul esverdeada mais escura em comparação com as folhas normais. As plantas em solos afetados pelo sal muitas vezes se assemelham àquelas que sofrem estresse hídrico (seca). Toxicidades de elementos específicos, como queimaduras marginais ou nas pontas das folhas, normalmente afetam exclusivamente plantas lenhosas. Ao mesmo tempo, espécies não lenhosas podem acumular níveis semelhantes ou maiores desses elementos em suas folhas sem apresentar danos aparentes.

Como lidar com a salinidade do solo?

Abordar a salinidade do solo é viável sem exigir períodos prolongados e investimentos financeiros substanciais. As soluções potenciais abrangem:

• aumentando a eficiência dos sistemas de irrigação
• captura e tratamento de água de drenagem salina
• estabelecendo instalações de dessalinização
• aumentando as taxas de recarga das águas subterrâneas

implementação de cobertura morta ou culturas de cobertura para conservar os recursos hídricos no cultivo agrícola (prática promissora)

Embora a translocação grossista de solo seja uma alternativa dispendiosa e trabalhosa, continua a ser uma opção viável.

A abordagem mais avançada envolve o desenvolvimento de culturas geneticamente melhoradas e outras variedades tolerantes ao sal. No entanto, esta via de investigação é atualmente caracterizada pela sua complexidade e controvérsia, resultando na disponibilidade limitada de tais culturas em quantidades substanciais.

O que podemos fazer para melhorar nosso solo?

Micróbios associados a plantas: uma solução promissora

À luz destes desafios, a utilização de certos microrganismos que habitam a rizosfera das plantas ou residem nas raízes das plantas halófitas, que também possuem atributos de promoção do crescimento das plantas, surge como uma estratégia promissora para aumentar a adaptabilidade das plantas às condições de estresse induzidas pela salinidade. Esses micróbios benéficos associados às plantas desempenham um papel fundamental na mitigação do estresse salino, produzindo: 

• osmoprotetores
• antioxidantes
• enzimas ACC deaminase
• hormônios
• exopolissacarídeos
• ácidos orgânicos
• óxido nítrico
• sideróforos

Ao mesmo tempo, podem promover maior disponibilidade de nutrientes. A inoculação subsequente de plantas cultivadas com essas bactérias promotoras de crescimento de plantas tolerantes ao sal (PGPB) demonstrou aumentar o crescimento das plantas e o rendimento das culturas em solos salinos.

Figura 3: Penicillium promove o crescimento das plantas, aumenta a tolerância ao estresse salino e reduz a utilização de fertilizantes químicos.

Os biofertilizantes, que oferecem vantagens como a melhoria da fertilidade do solo, maior disponibilidade de nutrientes, proteção contra agentes patogénicos transmitidos pelo solo, maior tolerância ao estresse biótico e abiótico e redução da poluição ambiental em comparação com os fertilizantes químicos, apresentam uma abordagem sustentável para a melhoria do solo.

Penicillium, um fungo do solo conhecido pelos seus efeitos benéficos na saúde do solo, particularmente no que diz respeito à mitigação da salinidade do solo na agricultura, merece atenção especial.

Penicillium apresenta os seguintes mecanismos no combate à salinidade do solo:

1. Tolerância ao sal: Penicillium pode prosperar em condições de alta salinidade, tornando-o um candidato adequado para enfrentar os desafios relacionados à salinidade.
2. Exclusão de Sal: Este fungo possui a capacidade de reduzir a absorção de sais, incluindo sódio e cloreto, pelas raízes das plantas, aliviando assim os efeitos prejudiciais da salinidade no crescimento das plantas.
3. Maior disponibilidade de nutrientes: A salinidade do solo muitas vezes leva a desequilíbrios e à redução da disponibilidade de nutrientes essenciais para o crescimento das plantas. Penicillium pode solubilizar e mobilizar nutrientes no solo, tornando-os mais acessíveis às plantas e melhorando as deficiências nutricionais causadas pelo estresse salino.
4. Aumento do crescimento das plantas: Ao mitigar os impactos adversos da salinidade do solo, Penicillium promove um melhor crescimento e desenvolvimento das plantas, melhorando os processos fisiológicos gerais nas plantas e levando ao aumento da produtividade, maior tolerância ao estresse e utilização mais eficiente dos recursos. A interação entre microrganismos benéficos às plantas e plantas hospedeiras produz múltiplos benefícios, incluindo maior tolerância ao estresse, modificações nas raízes, melhores atributos de qualidade do solo, maior absorção de nutrientes e supressão de patógenos.

Figura 4. Avaliação da capacidade do A3 CFF (Penicillium) em aliviar o estresse salino quando adicionado na diluição 1:50 ao NS (controle).

Explicação da imagem

(A) morfologia da planta fotografada após 1 mês de tratamento,

(B) Comprimento da filmagem,

(C) Comprimento da raiz,

(D) Área foliar

(E) Atirar em peso seco,

(F) Peso seco da raiz de mudas de tabaco cultivadas em

X (controle),

em NS com Penicillium (A3CFF)

com NaCl (250 mM),

com NaCl 250 mM e Penicillium, (A3CFF + 250 mM).

Letras diferentes nas barras representam os valores significativos de acordo com o teste de Duncan (p < 0,05).5

É importante notar que a eficácia do Penicillium no tratamento da salinidade do solo pode variar dependendo das condições específicas do solo e do ambiente. Portanto, é aconselhável consultar especialistas agrícolas ou serviços de extensão locais para obter orientação sobre a sua aplicação e adequação a um sistema agrícola específico.

Soluções sustentáveis, como micróbios agrícolas na gestão integrada da fertilidade do solo, proteção natural das plantas e biofertilizantes, proporcionam uma ferramenta poderosa para uma agricultura natural e sustentável, garantindo rendimentos de qualidade e a saúde de todos os intervenientes envolvidos numa cadeia alimentar mais segura.

Referências  

Main contents : Vassileva M, Martos V, Del Moral LFG, Vassilev N. Effect of the Mode of Fermentation on the Behavior of Penicillium bilaiae in Conditions of Abiotic Stress. Microorganisms. 2023 Apr 19;11(4):1064. doi: 10.3390/microorganisms11041064. PMID: 37110487; PMCID: PMC10143995.

1) doi: 10.1126/science.aag0654

2) Al-Busaidi A.S., Cookson P. Salinity-pH relationships in calcareous soils. Agric. Mar. Sci. 2003;8:41–46. doi: 10.24200/jams.vol8iss1pp41-46. [CrossRef] [Google Scholar]

4) Sanjuán J., Nápoles M.C., Pérez-Mendoza D., Lorite M.J., Rodríguez-Navarro D.N. Microbials for Agriculture: Why Do They Call Them Biostimulants When They Mean Probiotics? Microorganisms. 2023;11:153. doi: 10.3390/microorganisms11010153. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

5) Tarroum M, Romdhane WB, Al-Qurainy F, Ali AAM, Al-Doss A, Fki L, Hassairi A. A novel PGPF Penicillium olsonii isolated from the rhizosphere of Aeluropus littoralis promotes plant growth, enhances salt stress tolerance, and reduces chemical fertilizers inputs in hydroponic system. Front Microbiol. 2022 Oct 27;13:996054. doi: 10.3389/fmicb.2022.996054. PMID: 36386667; PMCID: PMC9648140.

More on soil salinity https://www.fao.org/global-soil-partnership/areas-of-work/soil-salinity/en/