RIZOSFERA

Raízes: liberação de diversos tipos de materiais orgânicos oriundos da

fotossíntese.

Floema: transporte de fotossintatos das folhas às raízes. Cerca de 60%

do carbono fotoassimilado é transportado para as raízes (50% são

liberados como CO2 e 50% utilizados no crescimento das raízes ou

liberados no solo > substrato para microrganismos)

Definição de Hiltner (1904) > zona de influência das raízes que vai desde

sua superfície até uma distância de 1 a 3 mm. Há autores que

consideram até 5 mm.

Rizosfera de milho

Colonização de Pinus eliotis por fungos micorrízicos (micorrizosfera)

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Subdivisões da rizosfera:

1) Ectorrizosfera > área externa das raízes tendo cerca de 20 µm a

partir da superfície da raiz;

2) Endorrizosfera > compreende os tecidos corticais até cerca de 10 µm.

3) Filosfera (biofilme) > ecossistema formado por bactérias, fungos e

algas, na superfície das folhas das plantas, recobrindo-as com um

emaranhado biológico, que observados em microscopia eletrônica,

parece uma ‘floresta microbiológica’.

3) Rizoplano > superfície limítrofe entre a raiz e o solo (1 µm de

espessura)

4) Actinorrizosfera > área específica de influência das raízes em

simbiose com actinobactérias fixadoras de N.

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5) Micorrizosfera > área específica de influência das raízes em simbiose

com fungos micorrízicos

6) Espermosfera > área de influência ao redor das sementes que é mais

expressiva durante sua germinação. Germinação das sementes = início

do efeito rizosférico

Rizosfera > ambiente peculiar (constante fornecimento de substratos

orgânicos e fatores de crescimento) > influência direta e positiva na

atividade metabólica das populações microbianas e tempo de geração.

Ex: espécies de Pseudomonas e Bacillus apresentam tempo de geração

respectivamente 15 e 2,5 vezes menores na rizosfera do que no solo não

rizosférico

Efeitos das raízes sobre o solo:

Físicos: - Ação agregante sobre as partículas do solo;

- Compressão do solo na interface com a raiz reduzindo a porosidade e

distribuição de poros com conseqüências para a aeração e retenção de

umidade

- Alto potencial de água negativo criado pela evaporação da parte aérea

pode causar estresse hídrico nos microrganismos

Químicos: - Precipitação ou acúmulo de sais na interface com redução

do potencial osmótico

- Modificações de pH (que da de até 2 unidades)

- Alteração da relação O2/ CO2 provocada pela respiração

- Liberação de compostos voláteis inibidores e alelopáticos

- Liberação de produtos orgânicos diversos (mucigel, exsudatos) que

atingem 50-100 mg / g raiz / dia

- Liberação de moléculas com ação específica (mediadores nutricionais,

fatores de crescimento e compostos quelantes)

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Biológicos: - Ecossistema microbiano muito especializado que suporta

população várias vezes superior ao solo adjacente (efeito rizosférico)

- Os microrganismos colonizam de 7 a 15% da superfície das raízes

- Favorece a proliferação e atividade de microrganismos responsáveis

por processos específicos (ex: amonificação)

Materiais orgânicos depositados na rizosfera:

Tipos: 1) Liberados de células vivas; 2) Liberados de tecidos senescentes

ou mortos. Classificação: a) Exsudatos > grande diversidade química,

baixo peso molecular, geralmente solúveis em água, provenientes de

diversos processos metabólicos, são liberados (sem gasto de energia)

para os espaços intercelulares e em seguida para o solo.

b) Secreções > peso molecular baixo ou alto, atravessam as barreiras

das membranas com gasto de energia metabólica, liberados juntos com

exsudatos, resultantes de processos metabólicos.

c) Mucilagens > polissacarídeos hidratados contendo ácidos

galacturônicos (glicose, galactose, arabinose), têm distintas origens:

hidrolisadas de polissacarídeos das paredes celulares e células

descamadas das pontas das raízes, secretada por microrganismos,

degradação bacteriana de paredes de células velhas ou mortas.

Mucilagens têm aspecto gelatinoso (1 – 10 µm de espessura em solos

secos e até 50 µm em solos úmidos). Lubrificam as raízes facilitando seu

avanço no solo e servem como proteção dos microrganismos contra a

dessecação.

d) Mucigel (matrix) > material gelatinoso na superfície das raízes que

inclui mucilagens naturais, produzidas por microrganismos e plantas,

produtos da matéria orgânica e colóides minerais. Apresenta efeito

marcante na agregação do solo durante o crescimento radicular.

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e) Lisados > compostos resultantes da autólise de células epidérmicas

velhas ou senescentes.

*Sistema radicular e microrganismos do solo > similaridade na

exsudação de compostos orgânicos > dificuldade na quantificação de

exsudatos separadamente

*Glicose > composto excretado de forma predominante pelas raízes e

mais utilizado pelos microrganismos edáficos

*Compostos excretados por plantas em condições axênicas: 1) Ácidos

orgânicos (acético, butírico, fumárico, glicólico, láctico, málico, oxálico,

tartárico, valérico, propiônico, cítrico, succínico); 2) Carboidratos

(arabinose, desoxiribose, frutose, galactose, glicose, maltose, manose,

oligossacarídeos, rafinose, ramnosa, ribose, sacarose, xilose); 3)

Derivados de ácidos nucléicos (adenina, citosina, guanina, uridina); 4)

Fatores de crescimento (biotina, niacina, colina, inositol, pantotenato,

piridoxina, tiamina, calisteginas); 5) Enzimas (invertases, oxirredutases,

fosfatase, protease, urease, amilase, celulase, liase, transferase); 6)

Outros compostos (auxinas, glutamina, glicosídeos, peptídeos,

saponinas, flavonóides, aleloquímicos, substâncias fluorescentes)

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