Herbivoria conjunta altera microbioma da rizosfera do tomateiro

A infestação simultânea de Tuta absoluta e Bemisia tabaci provoca alterações mais intensas na comunidade bacteriana da rizosfera do tomateiro do que a presença isolada de cada praga. O ataque conjunto também amplia a alocação de nitrogênio e fósforo para as raízes e reduziu a biomassa das plantas. Os resultados indicam uma mudança na estratégia de distribuição de recursos do tomateiro diante da herbivoria aérea.

Essas conclusões constam em estudo conduzido por pesquisadores da Universidade de Yunnan, na China (doi 10.1127/entomologia/3889). O trabalho avaliou os efeitos de duas pragas importantes do tomateiro. Tuta absoluta apresenta hábito minador. Bemisia tabaci possui aparelho bucal picador-sugador e retira seiva do floema.

Casa de vegetação

Os pesquisadores instalaram o experimento em casa de vegetação. O delineamento adotou seis blocos e quatro tratamentos: plantas sem herbivoria, plantas infestadas apenas por Tuta absoluta, plantas infestadas apenas por Bemisia tabaci e plantas submetidas às duas espécies.

Cada planta do tratamento com Tuta absoluta recebeu dez larvas de segundo ínstar. As plantas infestadas por Bemisia tabaci receberam 100 adultos. O tratamento combinado manteve as mesmas densidades de cada espécie usadas nos tratamentos isolados. O experimento durou oito dias.

Produção de biomassa

A herbivoria reduziu a produção de biomassa do tomateiro. Em comparação com o controle, a biomassa da parte aérea caiu 22,5% sob ataque de Tuta absoluta, 46,2% na presença de Bemisia tabaci e 57,4% com as duas espécies. A biomassa subterrânea caiu 12,9%, 40% e 44,1%, respectivamente.

Ao mesmo tempo, a relação entre raiz e parte aérea aumentou 12,4% com Tuta absoluta, 13,1% com Bemisia tabaci e 30,9% na infestação conjunta. O resultado aponta maior prioridade relativa para os tecidos subterrâneos sob pressão de herbivoria.

Distribuição dos nutrientes

A distribuição dos nutrientes apresentou resposta semelhante. A infestação combinada elevou as concentrações de nitrogênio e fósforo nas raízes. As relações entre raiz e parte aérea desses dois nutrientes também aumentaram. O carbono apresentou comportamento diferente, sem alteração significativa de concentração entre os tratamentos nas raízes.

Os pesquisadores interpretam esse padrão como uma estratégia de priorização do sistema radicular. Sob ataque acima do solo, o tomateiro redirecionou recursos ligados ao crescimento para os tecidos subterrâneos. O efeito não correspondeu apenas à soma das respostas observadas com cada inseto isoladamente.

Mudanças no solo

As mudanças alcançaram também o solo. Os três tratamentos com herbivoria elevaram o pH e reduziram os teores de nitrogênio amoniacal, nitrogênio nítrico, fósforo disponível e carbono orgânico dissolvido. A interação entre as duas pragas apresentou efeito significativo sobre o pH e o carbono orgânico dissolvido.

A diversidade bacteriana da rizosfera caiu após a herbivoria. O índice Chao1, usado como estimativa de riqueza, apresentou redução significativa. O índice de Shannon também caiu nos tratamentos com Bemisia tabaci e com as duas pragas. A infestação combinada produziu o efeito mais intenso sobre a riqueza bacteriana.

A diversidade bacteriana apresentou associação positiva com a biomassa do tomateiro e com o carbono orgânico dissolvido do solo. Em sentido oposto, os índices de diversidade apresentaram associação negativa com a relação entre raiz e parte aérea. Esses resultados vinculam as alterações fisiológicas da planta às mudanças observadas no ambiente da rizosfera.

A composição bacteriana também respondeu aos tratamentos. Proteobacteria permaneceu como filo dominante. A participação relativa de Firmicutes alcançou 9,8% no tratamento com Bemisia tabaci e 12,6% na infestação conjunta. Acidobacteriota representou 6,3% da comunidade no tratamento conjunto, abaixo dos 11,8% registrados sob infestação isolada de Bemisia tabaci.

Gêneros predominantes

Entre os gêneros predominantes apareceram Pseudomonas, Lactobacillus e Nitrosospira. A abundância relativa de Pseudomonas atingiu 42,3% no tratamento com as duas pragas. A infestação por Bemisia tabaci também promoveu enriquecimento de bactérias do gênero Bacillus. O estudo relaciona esse grupo a funções conhecidas de promoção do crescimento vegetal, como fixação de nitrogênio e solubilização de fósforo.

A estrutura das redes de coocorrência bacteriana também mudou. A presença de Tuta absoluta aumentou o número de nós, conexões e o grau médio da rede. A infestação combinada produziu mudanças mais amplas do que os tratamentos com uma única praga. Já Bemisia tabaci reduziu a complexidade da rede e elevou sua modularidade.

Os cientistas destacam duas limitações. O tratamento combinado reuniu maior diversidade de herbívoros e maior pressão total de alimentação. O desenho experimental não permite separar completamente os efeitos da diversidade de espécies dos efeitos associados à densidade de insetos. Além disso, o período de oito dias permitiu avaliar respostas iniciais, mas não permite prever a persistência das mudanças na microbiota do solo.

Os resultados apontam uma conexão direta entre ataque de pragas na parte aérea, redistribuição de nutrientes no tomateiro e organização da microbiota da rizosfera. Segundo os pesquisadores, essa relação pode contribuir para estudos futuros sobre manejo integrado de pragas e resiliência das culturas.