Solubilização de fosfatos por Aspergillus niger, Penicillium islandicum e ácidos orgânicos

Abstract

O uso de micro-organismos solubilizadores de fosfato (MSF) constitui alternativa viável para produção agrícola sustentável, devido á redução do consumo de adubos fosfatos solúveis de elevado custo. Os MSF podem potencialmente mobilizar P a partir de fosfatos de rocha pouco reativos ou a partir do solo. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de avaliar a solubilização de oito fosfatos naturais distintos (Araxá, Catalão, Bayovar, Argélia, Abaeté, Patos de Minas, crandalita e Gafsa) por Aspegillus niger FS1 ou Penicillium islandicum FS41 e alguns de seus metabólitos ácidos. Adicionalmente, avaliou-se a mobilização de P a partir de uma fração granulométrica < 75 μm de dois Latossolos distintos pelos ácidos cítrico e oxálico. O isolado de A. niger FS1 foi o mais eficiente em solubilizar a maioria dos fosfatos naturais testados. O P solúvel não se correlacionou com as concentrações de ácido oxálico e cítrico detectadas no meio de cultura, sugerindo que a maior solubilização de P por A. niger FS1 resultou da extrusão de H + e, ou da ação de outros metabólitos ácidos não detectados. A crandalita foi a fonte de P mais recalcitrante à solubilização microbiana. Para a solubilização de fosfato de Araxá e Catalão, o ácido oxálico, a 50 mmol L -1 , foi o mais eficiente na solubilização de P. Observou-se interação sinérgica entre o ácido cítrico e o málico na solubilização dos fosfatos de rocha testados. O ácido oxálico foi capaz de disponibilizar P a partir da fração de 75 μm do Latossolo de Patos de Minas, levando a aumentos de até 9 vezes na concentração de P solúvel em comparação ao tratamento controle, sem ácido. O efeito do ácido oxálico foi solo-específico, não ocasionando aumentos significativos no P solúvel no Latossolo TG. O tratamento da fração < 75 μm dos solos com ácido cítrico levou à redução ou a pequenos aumentos no P solúvel, a depender do tipo de solo e horizonte avaliado. Este trabalho demonstrou a ampla diversidade de fosfatos naturais passíveis de sofrerem solubilização microbiana. O ácido oxálico foi mais eficiente em solubilizar a maioria das fontes de P testadas, bem como aquelas nativas de um dos solos testados. Os dados obtidos evidenciaram pela primeira vez o potencial do ácido oxálico em aumentar a disponibilidade de P em solução a partir da fase sólida do solo. O uso de micro-organismos e de seus metabólitos na disponibilização de P a partir de fontes pouco solúveis pode contribuir para a realização de práticas agrícolas menos custosas do ponto de vista econômico e ambiental.

The use of phosphate solubilizing microorganisms (PSM) constitute an alternative for a sustainable agricultural production, promoting decreases in the use of costly soluble phophate fertilizers. The PSM can potentially solubilize P from low reactivity phosphate rocks or from the soil. Thus, the objective of this work was to evaluate the solubilization of eight different rock phosphates (Araxá, Catalão, Bayovar, Argélia, Abaeté, Patos de Minas, crandallite, and Gafsa) by Aspergillus niger FS1 and Penicillium islandicum FS41 and some of their acid metabolites. Additionally, P solubilization from a granulometric fraction < 75 μm of two distinct Oxysols by oxalic and citric acids was also evaluated. A. niger FS1 was the most effective isolate at P solubilization from most of the rock phosphates tested. Soluble P did not correlate with the oxalic and citric acid concentrations detected in the culture medium, suggesting that the higher P solubilization observed for A. niger FS1 resulted from H + extrusion and, or the action of other acid metabolites that remained undetected. Crandallite was the P source found to be the most recalcitrant to microbial solubilization. For the solubilization of Araxá and Catalão rock phosphates, oxalic acid at 50 mmol L -1 was the most efficient. A synergic interaction at phosphate solubilization between malic and citric acid was observed. Oxalic acid was capable of solubilizing P from a < 75-μm fraction of the Patos de Minas Oxysol, leading to increases of up to nine times the concentration of soluble P found in the control treatment without organic acids. The effect of oxalic acid on P solubilization was soil-specific and did not cause increases in soluble P in the TG Oxysol. The treatment of the granulometric fraction of the soils with citric acid led to slight increases or significant decreases in soluble P depending on the soil type and soil horizon analyzed. The present work demonstrated the wide variety of rock phosphate amenable to microbial solubilization. Oxalic acid was the most efficient to solubilize most of the rock phosphates, as well as those P sources native to one of the soils tested. The data obtained evidenced for the first time the potential of oxalic acid of increasing P availability in the soil solution from a fraction of the soil solid phase. The use of microorganisms and their metabolites for P solubilization from low-solubility sources can contribute to the adoption of agricultural practices that are less costly from an economic and environmental point-of-view.