Da pesquisa ao campo: avanços científicos na obtenção de microrganismos solubilizadores de fosfato eficientes

A oferta de inoculantes contendo microrganismos solubilizadores de fosfato (MSP) tem aumentado no mercado brasileiro e internacional, refletindo a demanda por soluções biológicas capazes de contribuir para a eficiência nutricional das culturas agrícolas. Formulados com um ou mais microrganismos, esses inoculantes podem favorecer principalmente o aumento da eficiência de uso do P, além de influenciar processos fisiológicos associados ao crescimento vegetal. Nesse contexto, os tradicionais rizóbios, referência brasileira de sucesso na produção e no uso eficiente de inoculantes associados à nutrição nitrogenada em soja, passaram a dividir espaço com os MSP e bactérias promotoras de crescimento vegetal (PGPR). De fato, os inoculantes de MSP vêm evoluindo e influenciando o mercado global, com projeção de atingir USD 2,5 bilhões até 2033, o que corresponde a um aumento médio anual de 9,25% entre 2026 e 2033 (Verified Market Reports, 2025). Nesse cenário, da pesquisa ao campo, torna-se fundamental compreender os fatores que impulsionam o crescente interesse pelos MSP, os processos envolvidos em sua bioprospecção e desenvolvimento, bem como as estratégias de uso e os benefícios agronômicos esperados de sua aplicação.

Embora a solubilização biológica de fosfato seja objeto de estudo há décadas, o setor agrícola tem registrado seus avanços mais expressivos somente nos últimos anos, sobretudo no Brasil. Como tecnologia emergente em escala agrícola, os inoculantes à base de MSP podem contribuir para a solubilização de P complexado em argilas e óxidos metálicos do solo e mineralizar P de fontes orgânicas. Além disso, muitos desses microrganismos apresentam características típicas de PGPR, como produção de fitormônios e outros metabólitos bioativos que estimulam o desenvolvimento vegetal. Nesse sentido, o uso de MSP representa uma estratégia interessante para enfrentar problemas globais, como o alto custo dos fertilizantes fosfatados, a redução de recursos minerais de fosfato no planeta e a elevada fixação de P no solo. De fato, em solos intemperizados, a baixa mobilidade e o aproveitamento limitado do P proveniente de fertilizantes minerais, estimado em cerca de 30%, reforçam a necessidade de estratégias que explorem o grande estoque de P não lábil acumulado no solo como uma alternativa relevante para reduzir a dependência de fertilizantes fosfatados importados.

O avanço no desenvolvimento de inoculantes à base de MSP está associado ao melhor entendimento das interações planta-solo-microrganismos, da dinâmica do P no solo e ao progresso das ferramentas de biologia molecular e das técnicas de cultivo microbiano. Da pesquisa à comercialização, esse processo envolve múltiplas etapas técnicas e regulatórias, frequentemente demandando anos para sua consolidação, considerado pesquisas básicas à aplicadas, incluindo procedimentos em laboratório e campo (Figura 1). O trabalho inicia-se pela etapa de bioprospecção microbiana, baseada na coleta de amostras ambientais, como solo rizosférico e tecidos vegetais associados a plantas nativas ou agronômicas de interesse. Etapas subsequentes são relacionadas ao isolamento de MSP, caracterização funcional e molecular, avaliação do potencial de promoção do crescimento vegetal e desenvolvimento tecnológico, incluindo testes de campo e elaboração do produto comercial.

O Brasil possui vantagem na etapa de bioprospecção microbiana, por abrigar diferentes biomas com elevada diversidade de espécies microbianas associadas a distintas funções ecológicas. Para a identificação e caracterização inicial dos MSP, as amostras devem ser cultivadas em meios de cultura seletivos contendo fontes de P insolúvel, como fosfatos minerais ou orgânicos. Os microrganismos capazes de crescer nessas condições apresentam mecanismos de solubilização de fosfato. Esses isolados microbianos são selecionados e submetidos à caracterização funcional in vitro, com ênfase em testes de diferentes mecanismos de solubilização biológica de fosfato. Entre os ensaios mais utilizados destaca-se a formação de halos de solubilização em meios contendo P insolúvel, resultado da liberação de ácidos orgânicos e redução do pH do meio (Figura 2). Testes de bioatividade subsequentes permitem determinar a multifuncionalidade dos microrganismos, que expandem os possíveis mecanismos de solubilização biológica de fosfato e de promoção de crescimento vegetal, como: testes de caracterização de ácidos orgânicos, atividade de enzimas fosfatases e fitases e produção de fitormônios envolvidos no crescimento radicular, como o ácido indol-acético (AIA). Por fim, o uso de ferramentas moleculares (por exemplo: PCR e qPCR) permite selecionar cepas de MSP de forma mais criteriosa, evoluindo para análises ômicas que permitem identificar genes e vias metabólicas relacionadas à mobilização de P e à interação planta-microrganismo. Como resultado, é possível desenvolver inoculantes mais eficientes, seguros e adaptados às condições tropicais.

A busca por MSP multifuncionais traz vantagens para otimizar o uso eficiente de P e a produtividade das culturas. Entretanto, sua identificação é complexa, uma vez que os mecanismos testados e comprovados em laboratório precisam se confirmar em experimentos de casa de vegetação e campo, por meio da avaliação do desempenho agronômico, do conteúdo de P no grão e da eficiência de uso de P pela planta. Nesse contexto, além da multifuncionalidade, os microrganismos devem apresentar estabilidade, capacidade de competir com a microbiota nativa e eficiência na colonização radicular. Essa combinação de atributos é essencial para a seleção de cepas elite de MSP. Alguns gêneros microbianos, como Bacillus, Pseudomonas e Aspergillus, incluem espécies que podem apresentar esse perfil, associando mecanismos de solubilização de fosfato à promoção de crescimento vegetal. Contudo, é fundamental distinguir microrganismos que apenas promovem o enraizamento não se enquadram como MSP. Microrganismos classificados apenas como PGPR podem estimular o desenvolvimento radicular e o acúmulo de biomassa, sem necessariamente promover a solubilização de formas indisponíveis de P, que depende de mecanismos bioquímicos específicos. De fato, a principal contribuição dos MSP reside na capacidade de converter frações pouco disponíveis de P em formas lábeis. Esse efeito foi demonstrado por Wang et al. (2022), que, ao inocularem Pseudomonas moraviensis, Bacillus safensis e Falsibacillus pallidus, observaram aumento de até 14,4% na produtividade de trigo, associado à elevação da fração lábil de P no solo e à redução da fração estável. Esses resultados reforçam o potencial dos MSP não apenas como produtores de fitormônios, mas como ferramentas estratégicas para aumentar a eficiência do uso de P e modular as frações de fósforo no solo.

O Brasil é referência mundial na produção e adoção de bioinsumos agrícolas, o que cria um ambiente favorável à incorporação dos MSP. O mercado de inoculantes à base de MSP no país é recente, tendo o primeiro produto sido lançado em 2019, inicialmente para milho. Até 2025, o país contava com aproximadamente 16 produtos registrados, formulados com diferentes combinações de MSP, recomendados para culturas como soja, milho, cana-de-açúcar, entre outras. De acordo com a Embrapa, o impacto dos MSP na agricultura brasileira é significativo, como evidenciado pelo crescimento da área tratada com as cepas de B. megaterium B119 e B. subtilis B2084, que saltou de 228 mil hectares na safra 2019 para quase 4 milhões em 2023. Além disso, estudos apontam que o uso contínuo dos MSP pode permitir uma redução gradativa e significativa na aplicação de fertilizantes fosfatados na faixa de 50% a 70%, desde que seu uso esteja integrado a práticas adequadas de monitoramento e manejo nutricional das culturas (Guimarães et al., 2021; Oliveira-Paiva et al., 2024). Esse entendimento estabelece critérios mais adequados de uso, superando a ideia de substituição completa do fertilizante fosfatado e consolidando um modelo de associação entre insumos químicos e biológicos. Em escala macroeconômica, um estudo recente do IPEA, em 2025, projetou que a adoção de cepas de Bacillus solubilizadores de fosfato na soja pode gerar ganhos de produtividade da ordem de R$ 28,5 bilhões por safra, além de uma economia de até R$ 15,7 bilhões em fertilizantes e da redução das emissões de gases de efeito estufa, contribuindo para a descarbonização da agricultura brasileira em aproximadamente R$ 1 bilhão.

A tecnologia baseada em MSP apresenta elevado potencial para contribuir com sistemas agrícolas mais eficientes e sustentáveis. Por se tratarem de organismos vivos, sua eficiência está diretamente associada à seleção de cepas adaptadas, à estabilidade das formulações e à integração com práticas adequadas de manejo nutricional. Nesse sentido, é fundamental reconhecer que os MSP, cuja eficiência depende de condições ambientais adequadas, diferem dos fertilizantes fosfatados sintéticos. Da mesma forma, não é possível aplicar essa tecnologia nos mesmos moldes dos rizóbios, mas é possível otimizar seu uso dentro das possibilidades das práticas agrícolas. Nesse contexto, a otimização de uso dos MSP depende da combinação de cepas de elite eficazes e resilientes, específicas para cada tipo de solo e cultura, associadas à redução, e não à substituição, da fertilização fosfatada. Avanços no entendimento dos efeitos desses microrganismos sobre diferentes frações de P no solo tendem a ampliar a robustez científica dessa tecnologia e orientar novas estratégias de uso ajustadas às condições edáficas e aos objetivos produtivos. Em um futuro próximo, uma nova geração de bactérias e fungos solubilizadores de fosfato deverá chegar ao mercado, acompanhada de maior conhecimento e estratégias de uso relacionadas aos processos e mecanismos que favorecem o crescimento vegetal e a ciclagem do P.