Embrapa identifica bactérias que fixam nitrogênio no algodão

Pesquisadores da Embrapa identificaram bactérias capazes de fixar nitrogênio em plantas de algodão. A descoberta representa um importante passo para o desenvolvimento de bioinsumos que poderão ser empregados nas lavouras de algodão e outras culturas, seja para cultivo orgânico, seja reduzindo a dependência dos adubos químicos importados. Essas bactérias, chamadas de diazotróficas, são capazes de transformar o nitrogênio presente no ar em formas assimiláveis pelas plantas. Elas foram encontradas em raízes de algodão arbóreo.

Bastante consolidada no Brasil, a fixação biológica de nitrogênio (FBN) em leguminosas como a soja ainda não é viável em culturas como a do algodão. “Em soja isso já é muito conhecido, mas a soja é capaz de simbiose com essas bactérias, através dos nódulos presentes nas raízes. A inoculação de bactérias no algodão pode potencialmente substituir adubo nitrogenado, que é caro, e que não poderia ser utilizado em agricultura orgânica, por exemplo”, explica a pesquisadora da Embrapa Algodão (PB) Lúcia Hoffmann, que coordena o estudo, em parceria com a Embrapa Agrobiologia (RJ).

Nos últimos 24 anos, Hoffmann tem trabalhado no mapeamento e catalogação das espécies arbóreas no Brasil. São três espécies aparentadas do algodão cultivado: o algodão nativo brasileiro (Gossypium mustelinum), que é silvestre e presente em áreas de preservação ambiental da Paraíba e Pernambuco e em matas ciliares na Bahia; o algodão mocó, que foi amplamente cultivado comercialmente até a década de 1980 na região semiárida; e o algodão ancestral, Gossypium barbadense, cultivado em quintais e jardins em todo o Brasil, frequentemente para uso medicinal, ou ornamental e produção de artesanato por comunidades tradicionais.

“Todos os algodoeiros arbóreos têm raízes profundas que promovem conservação do solo, inclusive com simbiose e associação com fungos e bactérias, e que ajudam a planta a aproveitar melhor a água e os nutrientes do solo”, conta a pesquisadora.

Inoculação de bactérias tem efeito equivalente ao da adubação nitrogenada

A pesquisa começou com o isolamento, em laboratório, de bactérias diazotróficas encontradas nas raízes de algodão arbóreo, espécie também conhecida como algodão ancestral ou algodão de quintal, o Gossypium barbadense. Em seguida, os microrganismos foram inoculados em plantas de algodão herbáceo, espécie cultivada comercialmente em grande escala. Nos testes iniciais, as plantas tratadas com as bactérias apresentaram desempenho semelhante ao das plantas que receberam a dose recomendada de fertilizante nitrogenado para o cultivo de algodão no Cerrado.

O experimento foi realizado em 2025, no Núcleo Regional do Algodão no Cerrado, sediado na  Embrapa Arroz e Feijão (GO). As plantas foram cultivadas em vasos individuais, em ambiente controlado em casas de vegetação. “Observamos que as plantas que receberam apenas as bactérias, sem adubação nitrogenada, tiveram desenvolvimento equivalente ao das plantas adubadas. Isso indica que esses microrganismos têm potencial para serem utilizados como bioinsumos, substituindo parte da adubação convencional”, relata a pesquisadora.

“O próximo passo é aprofundar os estudos para identificar e caracterizar novas estirpes de bactérias diazotróficas que possam compor futuros bioinsumos para o cultivo do algodão e de outras culturas agrícolas”, conta a pesquisadora Marcia Soares Vidal, que atua com Lúcia Hoffmann em um projeto para isolar e caracterizar novas bactérias diazotróficas.

Segundo elas, a nutrição mineral representa o principal custo de produção da cultura do algodão e o nitrogênio é um dos nutrientes que mais sofre perdas durante o processo de adubação. “O nitrogênio é o nutriente que mais costuma apresentar deficiência, mesmo que aplicado nas doses recomendadas, possivelmente devido a perdas por volatilização, no caso de amônia, denitrificação ou lixiviação”, explicam, referindo-se a processos causados pelas águas das chuvas ou pelo alagamento de culturas agrícolas.

Impactos econômicos e ambientais

Além dos benefícios econômicos, a substituição parcial da adubação química pela fixação biológica também pode contribuir para reduzir os impactos ambientais da agricultura. Isso porque a diminuição do uso de fertilizantes nitrogenados reduz a emissão de óxido nitroso, um dos principais gases de efeito estufa liberados pelos solos agrícolas. “A emissão de óxido nitroso para a atmosfera pode ser minimizada restringindo a adubação nitrogenada, seja química ou orgânica. O óxido nitroso é, depois do CO2, o principal gás de estufa emitido pelos solos agrícolas”, destacam.

A pesquisa também busca diminuir a dependência do Brasil da importação dos fertilizantes nitrogenados. Atualmente, o País importa 95% do adubo nitrogenado utilizado nas lavouras, o que torna a produção agrícola nacional mais vulnerável às oscilações do mercado internacional.

As pesquisadoras relatam que algumas das bactérias diazotróficas podem trazer benefícios múltiplos para além da fixação do nitrogênio. “Elas são microrganismos benéficos multifuncionais, que estabelecem uma associação de mutualismo com as plantas hospedeiras, e apresentam propriedades de promoção do crescimento de plantas (Plant Growth Promotion), como a síntese de fitormônios, absorção de nutrientes, antagonismo a patógenos e insetos-pragas, indutores de resistência e mitigadores de estresse hídrico”, afirmam.

Com base nessas características, a Embrapa Algodão e a Embrapa Agrobiologia têm realizado estudos buscando gerar novos bioinsumos para tornar as plantas mais produtivas mesmo em condições climáticas adversas.

Custos de produção

Segundo estudo do Instituto Mato-grossense de Economia Agropecuária em parceria com o Senar-MT, atualmente, fertilizantes e defensivos representam 44,76% do custo total de produção do algodão.

No Brasil, em julho/25, o custo total ficou estimado em R$ 18.454,19/ha, aumento de 17,83% em relação ao consolidado da safra 2024/25. Especificamente, em Mato Grosso, maior produtor nacional da fibra, nessa mesma safra, o custo de produção consolidado foi de R$ 15.661,10/ha, uma redução de 3,43% frente à safra anterior. A diminuição no custo com corretivos de solo e defensivos agrícolas foi o que impulsionou essa diminuição.

Considerando a receita proveniente da comercialização da pluma e do caroço de algodão, estima-se que a receita bruta da safra brasileira 2024/25 alcance R$ 18.727,44/ha, representando um aumento de 6,39% em relação à safra 2023/24. Esse valor é suficiente para cobrir todos os custos de produção da atividade e proporciona ao produtor uma margem de R$ 3.066,34/ha.

Evolução da cotonicultura no Brasil

No cenário global, o Brasil lidera o ranking de exportadores de algodão e é o 3º maior produtor da fibra. De acordo com a Associação Brasileira de Produtores de Algodão (Abrapa), em 2025, o País produziu 2,83 milhões de toneladas e a perspectiva é de alcançar 3,83 milhões de toneladas em 2026. Internamente, a cultura está presente em todas as regiões, com destaque para as áreas de Cerrado. O estado com maior área plantada é o Mato Grosso, seguido pela Bahia, Minas Gerais, Mato Grosso do Sul e Goiás.

O algodão arbóreo, em que foram identificadas as bactérias capazes de fixar o nitrogênio nas plantas, era a espécie comercialmente produzida no Brasil até meados da década de 1980. Sem aportes tecnológicos, a produtividade ficava entre 55 e 140 kg/ha e demandava maior área ocupada com a cultura.

Programas de melhoramento genético para o desenvolvimento de cultivares de ciclo mais curto, mais resistentes e adaptadas a diferentes condições climáticas, além de soluções para o manejo do bicudo – principal praga do algodão – estão entre as contribuições da pesquisa que fortaleceram e ajudaram a ampliar a cultura no Brasil. Hoje a área plantada representa um terço do que era nos anos 1970 e a produção é quase cinco vezes maior.

Há décadas, o algodão herbáceo se tornou a espécie cultivada para fins comerciais. Adaptada às condições do Cerrado, foi uma das responsáveis pela migração da cultura do Nordeste para o Centro-Oeste, onde a produtividade hoje ultrapassa 4,3 mil kg/ha, segundo dados de 2024 do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE).