Soileos e a 'Fronteira Final' da Ecologia

Soileos é um sistema inteligente de entrega de nutrição para culturas aplicado diretamente no solo.

Aumenta o rendimento, a resiliência das culturas e a saúde do solo com entrega de nutrientes no momento certo e biodisponibilidade sustentada, permitindo ao cultivo maximizar o seu potencial genético.


A tecnologia patenteada da Lucent Bio recicla celulose derivada de resíduos do processamento de outros cultivos, como casca de lentilha, de ervilha ou de arroz transformando-a em um agente de entrega de nutrientes de forma sustentável.

Soileos é um produto granular seco de tamanho e peso semelhantes aos produtos granulares secos convencionais. Ao contrário dos produtos convencionais, o substrato orgânico de Soileos faz com que os níveis de carbono orgânico do solo sejam incrementados através do seu uso.  O resultado final é a produtividade maior da cultura, uma melhor densidade de nutrientes e solos mais saudáveis com maior teor de carbono.

A Lucent Bio realizou uma pesquisa sobre Soileos junto à Agriculture and Agri-Food Canada de forma a demonstrar o modo de ação e a interação com o microbioma do solo, com foco na atividade microbiana. Este projeto deixou a equipe entusiasmada, pois após quase uma década de pesquisa e desenvolvimento, a nossa COMPOSIÇÃO DE MATÉRIA COMPLETAMENTE NOVA estava pronta para a próxima fase da investigação científica.

Considerar que o solo é um ecossistema essencial é uma mudança fundamental na na forma como pensamos sobre ele e, por sua vez, como cuidamos dele. Porque, sejamos realistas, embora seja amplamente reconhecido que os biomas do solo são altamente importantes para ciclagem de nutrientes e carbono1, poucas pessoas pensam que a ciência do solo seja uma ciência sexy...

Houve uma necessidade urgente de estudar a intercomunicação entre plantas e micróbios, identificando especificamente seus papéis funcionais e as interações interespécies 2. As descobertas científicas sobre o quanto a biota do solo e as plantas funcionam em conjunto e o potencial de substituição da agricultura sintética pela preparação do microbioma baseada na natureza estão apenas começando 3


Alguns pesquisadores chamam este vazio de informação de “fronteira final da ecologia” 4
Os microbiomas do solo melhoram o crescimento das plantas através de três processos:

  1. Manipulações hormonais 5,
  2. Superando e sobrevivendo aos micróbios patogênicos, 6 7
  3. Aumentando a biodisponibilidade de nutrientes nos microbiomas do solo.8 9

 

Nossa pesquisa se concentra no terceiro processo e na forma como Soileos aumenta os nutrientes biodisponíveis no microbioma do solo. Começamos com Soileos Zinco.

Solos deficientes em micronutrientes são um problema global que impactam diretamente a saúde humana. A desnutrição devido ao consumo de cultivos com baixo valor dietético desencadeou a procura de soluções mais sustentáveis. De acordo com a Organização Mundial de Saúde, mais de dois mil milhões de pessoas em todo o mundo correm o risco de sofrer de distúrbios por deficiência de zinco .10 11 A deficiência de zinco é particularmente aguda nos países em desenvolvimento, onde as populações dependem principalmente dos cereais como alimento básico e têm pouco acesso à carne.12 No Canadá e nos EUA, 10-12% da população consome quantidades inadequadas de zinco.13

As mudanças climáticas impactam direta e indiretamente as interações entre o microbioma
do solo e as plantas, alterando a estrutura, função e prosperidade comunitárias.14 15 16

Os solos agrícolas dependem fortemente de microbiomas saudáveis para alcançar a produtividade e qualidade da colheita.17 Os ecossistemas do solo são um dos maiores reservatórios de diversidade biológica da Terra; eles representam 60% da biomassa terrestre.18

Zinc-Deficiencies-in-NA-2

Nos ecossistemas agrícolas, a deficiência de zinco é a restrição de micronutrientes mais disseminada geograficamente e que mais limita a produção agrícola. No oeste do Canadá, amostras de solo mostraram que o zinco é deficiente em 30% das amostras colhidas em Alberta, 66% em Saskatchewan e 61% em Manitoba.19  O zinco é um nutriente crítico porque é essencial para o crescimento das plantas.20  Ele desempenha um papel fundamental na replicação do DNA e na regulação da expressão genética e é vital para a germinação, produção de clorofila, função do pólen, fertilização 21, e produção de biomassa.22

O solo torna-se deficiente quando a colheita excede a disponibilidade de zinco do solo. O zinco pode não estar disponível para absorção pelas plantas devido às características do solo, como alto pH ou baixo teor de matéria orgânica. O zinco também é imóvel no solo, o que significa que não pode ir até às raízes das plantas para ser absorvido, a menos que seja dissolvido e se mova com as águas subterrâneas.

Modo de ação da Soileos

Soileos é o fertilizante do futuro. Tecnologia patenteada liga micronutrientes à celulose e utiliza a atividade biológica natural do solo para liberar esses nutrientes para as culturas conforme necessário. Quando Soileos é aplicado e incorporado ao solo, os nutrientes ligados à celulose são efetivamente entregues às plantas de forma sustentável. Os nutrientes entregues por Soileos à cultura dependem da relação simbiótica entre micróbios e plantas; os micronutrientes são liberados lentamente da celulose de Soileos por meio da mineralização microbiana. É por isso que o nome é Soileos Bio-Ativo.

F1-Soileos increas in MBC

Quando os solos são fertilizados com Soileos, os micróbios naturalmente presentes começam a consumir o carbono orgânico da celulose, aumentando o carbono da sua biomassa microbiana. Nesse processo, eles também consomem micronutrientes ligados à celulose, como o zinco. Em estudos realizados na AAFC, a biomassa microbiana aumentou mais de 20% quando se utilizou Soileos em comparação com o controle (Figura 1).

Uma vez que o carbono - facilmente degradado - é consumido, a população microbiana diminui e os micronutrientes são liberados de volta ao solo em uma forma bio-disponível para a absorção pelas plantas. Ao contrário dos fertilizantes sintéticos, Soileos é um fertilizante orgânico que fortalece o solo com carbono natural. A vida do solo em sistemas orgânicos como este pode ser 80% mais ativa do que em sistemas convencionais.23 

A taxa de atividade microbiana depende de condições como temperatura, umidade e pH. Condições quentes e úmidas facilitam um microbioma mais ativo, enquanto condições frias e secas resultam em um microbioma menos ativo. Isto significa que os micronutrientes do Soileos não são liberados da celulose até que sejam atendidas condições que favoreçam a atividade microbiana. Isto permite que os nutrientes entregues por Soileos fiquem disponíveis para absorção pelas plantas no momento que elas realmente precisam, durante a estação de crescimento.

Você quer saber mais sobre como Soileos aumenta a produtividade através da ativação do microbioma? Só para você, vou liberar nosso artigo COMPLETO - sem necessidade de
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References:

1 - Bender, S. F., Wagg, C., & van der Heijden, M. G. A. (2016). An Underground Revolution:
Biodiversity and Soil Ecological Engineering for Agricultural Sustainability. Trends in
Ecology & Evolution, 31(6), 440–452. doi:10.1016/j.tree.2016.02.016

2 - Thijs, S., Sillen, W., Rineau, F., Weyens, N., & Vangronsveld, J. (2016). Towards an enhanced understanding of PLANT–MICROBIOME interactions to Improve Phytoremediation: Engineering THE METAORGANISM. Frontiers in Microbiology, 7. doi:10.3389/fmicb.2016.00341

3 - Jacoby, R., Peukert, M., Succurro, A., Koprivova, A., &; Kopriva, S. (2017). The role of soil
microorganisms in Plant MINERAL Nutrition—current knowledge and future directions.
Frontiers in Plant Science, 8. doi:10.3389/fpls.2017.01617

4 - Paungfoo-Lonhienne, C., Rentsch, D., Robatzek, S., Webb, R. I., Sagulenko, E., Näsholm, T.,. . . Lonhienne, T. G. (2010). Turning the table: Plants consume microbes as a source of
nutrients. PLoS ONE, 5(7). doi:10.1371/journal.pone.0011915

5 - Verbon, E. H., &; Liberman, L. M. (2016). Beneficial microbes affect endogenous
mechanisms controlling root development. Trends in Plant Science, 21(3), 218-229.
doi:10.1016/j.tplants.2016.01.013

6 - Mendes, R., Garbeva, P., &; Raaijmakers, J. M. (2013). The rhizosphere microbiome:
Significance of plant beneficial, plant pathogenic, and human pathogenic microorganisms. FEMS Microbiology Reviews, 37(5), 634-663. doi:10.1111/1574-6976.12028

7 - Berendsen, R. L., Pieterse, C. M. J., & Bakker, P. A. H. M. (2012). The rhizosphere microbiome and plant health. Trends in Plant Science, 17(8), 478–486. doi:10.1016/j.tplants.2012.04.001

8 - Van der Heijden, M. G., Bardgett, R. D., &; Van Straalen, N. M. (2008). The unseen majority: Soil microbes as drivers of plant diversity and productivity in terrestrial ecosystems. Ecology Letters, 11(3), 296-310. doi:10.1111/j.1461-0248.2007.01139.x

9 - Jacoby, R., Peukert, M., Succurro, A., Koprivova, A., &; Kopriva, S. (2017). The role of soil
microorganisms in Plant MINERAL Nutrition—current knowledge and future directions.
Frontiers in Plant Science, 8. doi:10.3389/fpls.2017.01617

10 - World Health Organization (WHO), Food and Agriculture Organization (FAO), International Atomic Energy Association (IAEA), 2002. 2nd ed. World Health Organization, Geneva.

11 - Stein, A. J. (2009). Global impacts of human mineral malnutrition. Plant and Soil, 335(1-2), 133- 154. doi:10.1007/s11104-009-0228-2

12 - Cakmak, I. (2007). Enrichment of cereal grains with zinc: Agronomic or genetic
biofortification? Plant and Soil, 302(1-2), 1-17. doi:10.1007/s11104-007-9466-3

13 - Health Canada. (2012). Do Canadian Adults Meet Their Nutrient ... Retrieved March 19, 2021, from https://www.canada.ca/content/dam/hc-sc/migration/hc-sc/fn-an/alt_formats/
pdf/surveill/nutrition/commun/art-nutr-adult-eng.pdf

14 - Abhilash, P. C., Dubey, R. K., Tripathi, V., Srivastava, P., Verma, J. P., & Singh, H. B. (2013).
Remediation and management of POPs-contaminated soils in a warming climate:
challenges and perspectives. Environmental Science and Pollution Research, 20(8),
5879– 5885. doi:10.1007/s11356-013-1808-5

15 - Tripathi, V., Fraceto, L. F., & Abhilash, P. C. (2015). Sustainable clean-up technologies for
soils contaminated with multiple pollutants: Plant-microbe-pollutant and climate nexus.
Ecological Engineering, 82, 330–335. doi:10.1016/j.ecoleng.2015.05.027

16 - Bojko, O., & Kabala, C. (2017). Organic carbon pools in mountain soils — Sources of
variability and predicted changes in relation to climate and land-use changes. CATENA,
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17 - Köberl, M., Wagner, P., Müller, H., Matzer, R., Unterfrauner, H., Cernava, T., &; Berg, G. (2020). Unravelling the complexity of Soil microbiomes in a large-scale Study subjected to different agricultural management in Styria. Frontiers in Microbiology, 11. doi:10.3389/

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18 - Dubey, A., Malla, M. A., Khan, F., Chowdhary, K., Yadav, S., Kumar, A., . . . Khan, M. L. (2019). Soil microbiome: A key player for conservation of soil health under changing climate. Biodiversity and Conservation, 28(8-9), 2405-2429. doi:10.1007/s10531-019-01760-5

19 Murrell, T. Scott & Williams, Ryan & Fixen, Paul & Bruulsema, Tom & williams, elle. (2016).
2015 North American Soil Test Summary.

20 - Marschner’s mineral nutrition of higher plants. (2021). ELSEVIER ACADEMIC Press.

21 - Pandey, N., Pathak, G. C., & Sharma, C. P. (2006). Zinc is critically required for pollen
function and fertilization in lentil. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 20(2), 89-96. doi:10.1016/j.jtemb.2005.09.006

22 Kaya, C., & Higgs, D. (2002). Response of tomato (Lycopersicon esculentum l.) cultivars to foliar application of zinc when grown in sand culture at low zinc. Scientia Horticulturae, 93(1), 53-64. doi:10.1016/s0304-4238(01)00310-7

23 - Lori, M.; Symnaczik, S.; Mäder, P.; Deyn, G.D.; Gattinger, A. Organic farming enhances soil microbial abundance and activity—A meta-analysis and meta-regression. PLOS ONE 2017, 12, e0180442, doi:10.1371/journal.pone.0180442.