Diferentes espécies de fungos isoladas de solos nativos e perturbados dentro do campus de Miami da Florida International University e do Everglades National Park. Crédito:Mary Tiedeman.
As colheitas simplesmente não podem viver sem o fósforo.
Globalmente, mais de 45 milhões de toneladas de fertilizante de fósforo devem ser usados em 2019. Mas apenas uma fração do fósforo adicionado acabará disponível para as lavouras.
No sul da Flórida, por exemplo, "pensa-se que menos de vinte por cento do fósforo aplicado como fertilizante é absorvido pelas plantas antes de se tornar indisponível, "diz Mary Tiedeman, pesquisador da Florida International University.
O impacto é duplo:financeiro e ambiental. "Os custos de fertilizantes são significativos para os agricultores do sul da Flórida, "diz Tiedeman." E a rocha de fósforo, a fonte mais amplamente utilizada de fertilizante de fósforo, está em baixa oferta em todo o mundo. Pensa-se que os recursos de rocha de fósforo só estarão disponíveis nos próximos 50 a 200 anos. "
Tiedeman está explorando se um processo raramente estudado envolvendo fungos do solo poderia contribuir para a baixa disponibilidade de fósforo para as plantas no sul da Flórida. Esta pesquisa também pode ajudar a desvendar como o uso da terra influencia as comunidades de fungos no solo. Também pode nos ajudar a entender melhor a dinâmica vital do fósforo no solo.
"Em geral, os fungos desempenham um papel tremendo na ciclagem do fósforo nos solos, "Tiedeman diz." Eles podem liberar fósforo de fontes minerais (rocha) e orgânicas (matéria em decomposição). De lá, as plantas absorvem o fósforo liberado. "
Mas sob condições ambientais específicas, como aqueles encontrados em solos do sul da Flórida, os fungos podem estar contribuindo para o problema da indisponibilidade de fósforo. Alguns fungos são capazes de produzir minerais a partir de elementos dissolvidos na água do solo. Este processo é denominado "bioprecipitação". Tiedeman se pergunta se os fungos podem pegar fósforo dissolvido (disponível para as plantas) e convertê-lo em formas minerais menos disponíveis.
Os solos do sul da Flórida adicionam outra camada ao quebra-cabeça. "Os solos agrícolas no sul da Flórida são bastante únicos, "diz Tiedeman." Eles foram criados pulverizando o leito de rocha calcária para criar solo calcário rochoso. "
O calcário é feito de carbonato de cálcio. Quando o fósforo está na presença de carbonatos em solução, forma uma camada microscópica na superfície do calcário. Mesmo sem fungos, a disponibilidade de fósforo é rapidamente suprimida nos solos do sul da Flórida.
"Hora extra, este revestimento pode se tornar uma 'semente' para mais estável, formas menos disponíveis de fósforo ", diz Tiedeman.
Sem o fósforo liberado, as colheitas não podem crescer com sucesso. Muitos agricultores no sul da Flórida continuam adicionando fósforo aos solos. Em um ciclo contínuo, a maior parte desse fósforo fica indisponível para as plantas. Hora extra, grandes quantidades de fósforo indisponível foram coletadas nesses solos. “Alguns solos agrícolas na área têm 100-200 vezes mais fósforo do que o que estava naturalmente presente. Junto com altas concentrações de P, os tipos de compostos de P presentes nesses solos são desconcertantes. Estudos recentes documentaram a presença de apatita - um cristal de fósforo que geralmente requer calor e pressão intensos para se formar. Uma hipótese, que está impulsionando a pesquisa de Tiedeman, é que os microorganismos no solo estão criando minerais de fósforo estáveis.
Para investigar se os fungos são capazes de criar minerais de fósforo, Tiedeman está trazendo os fungos para o laboratório. Isso permite que ela explore várias questões:Como os fungos do solo local respondem às doses de fósforo disponíveis enquanto vivem em solos calcários? Os fungos contribuem para a cristalização do fósforo?
"Pretendemos analisar amostras de fungos e quaisquer biprodutos de seu crescimento usando um microscópio eletrônico de varredura, "diz Tiedeman." Isso nos permitiria realmente procurar formas de cristal de fósforo. Também pode nos ajudar a entender melhor como os fungos fazem os cristais se formarem. "As descobertas do estudo não se limitam ao sul da Flórida, no entanto. Estima-se que 10% de todos os solos aráveis são ricos em carbonatos que se comportam como o carbonato de cálcio do calcário. "Investigar os solos calcários do sul da Flórida pode ter implicações além de uma escala regional, "diz Tiedeman.
"Identificar todos os processos envolvidos na indisponibilidade de fósforo em solos calcários será útil no desenvolvimento de estratégias para melhorar a eficiência do uso de fertilizantes. Isso pode ser de grande benefício para os produtores e para o meio ambiente."
Tiedeman apresentou sua pesquisa no Encontro Internacional da Soil Science Society of America, 6 a 9 de janeiro, San Diego.