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A rizosfera é a região do solo onde as raízes das plantas crescem e conseguem água, sais minerais e nutrientes e também estabelecem relações com as raízes de outros vegetais e micro-organismos, como bactérias e fungos. Essas interações são influenciadas tanto pelas características físico-químicas do solo quanto pela produção e liberação de substâncias químicas pelas raízes. Algumas substâncias, por exemplo, inibem o crescimento de outras plantas, ajudando as espécies que as produzem na competição por espaço, em um mecanismo denominado alelopatia. A rizosfera, portanto, tem grande importância para o desenvolvimento da planta.
Um fenômeno característico da rizosfera é a associação de bactérias e fungos com as raízes das plantas. Muitos micro-organismos existentes nessa parte do solo aderem às raízes e estabelecem com as plantas uma relação mutuamente vantajosa (uma simbiose). Como as bactérias são extremamente pequenas, com diâmetro geralmente medido em micrômetros (um equivale à bilionésima parte do metro), as raízes servem como suportes eficazes para a vida desses seres diminutos.
Uma simbiose importante para a agronomia mundial é a associação de bactérias fixadoras de nitrogênio (principalmente dos gêneros Rhizobium, Bradyrhizobium e Azorhizobium) com as raízes de leguminosas, família de plantas que inclui algumas das espécies mais utilizadas como alimento, como soja, feijões, lentilha e outras. Essas bactérias transformam o nitrogênio gasoso presente no ar (que penetra nos poros do solo) em compostos assimiláveis pelas plantas e pelos demais seres vivos. O processo, chamado de fixação biológica do nitrogênio, pode inclusive suprir todas as necessidades das plantas quanto a esse nutriente, como foi constatado na cultura da soja, permitindo dispensar a aplicação de fertilizantes químicos (ver Parceiras verdes, em CH n° 220).
A importância desse processo no desenvolvimento de leguminosas pode ser confirmada, por exemplo, em iniciativas como a realizada pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) no Estado do Rio de Janeiro para o controle da erosão. Na região entre os municípios de Barra Mansa e Japeri, constatou-se, no inicio dos anos 2000, a existência de cerca de mil voçorocas, enormes valas produzidas pela erosão de áreas onde a vegetação original foi destruída (pela retirada de florestas, por queimadas ou pela ocupação desordenada do terreno).
Calculou-se que cada voçoroca equivalia à perda de cerca de 20 mil toneladas de solo, levadas para o Rio Paraíba do Sul. O impacto ambiental ao longo de toda a região era imenso: algo como o lançamento de dois milhões de caminhões de aterro no rio. Para recuperar as áreas afetadas, a Embrapa instalou obstáculos com materiais alternativos nas voçorocas e plantou mudas de leguminosas já com bactérias fixadoras de nitrogênio associadas às suas raízes. Como resultado, a redução da emissão de sedimentos pelas voçorocas foi de 90% no primeiro ano e próxima de 98% após cinco anos.
As interações entre raízes e micro-organismos – o efeito rizosfera – permite não apenas um aumento da biomassa e da atividade bacteriana no solo, mas também uma ação seletiva sobre o desenvolvimento de bactérias. Isso significa que é possível utilizar esse efeito para alterar a diversidade dos grupos bacterianos, favorecendo um ou mais grupos com finalidades específicas, como combater os efeitos de episódios de poluição ambiental (derramamentos de petróleo, por exemplo).