A rizosfera é a região do solo formada diretamente e influenciada pelas raízes e microrganismos associados que fazem parte da microbiota vegetal . Essa área é reduzida a uma ou duas dezenas de centímetros de espessura sob gramados ou prados , mas às vezes é muito mais densa nas florestas das zonas temperadas .
Esta região é caracterizada pela sua biodiversidade microbiana , e em particular pela sua riqueza em bactérias e fungos microscópicos, sendo a rizosfera o lugar privilegiado de trocas entre estes microrganismos e as plantas, trocas que resultam em modificações das propriedades físicas e químicas do solo rizosférico. Todas essas modificações determinam o efeito da rizosfera .
A palavra rizosfera foi introduzida em 1904 por Lorenz Hiltner , bacteriologista especializado em microbiologia do solo e professor de agronomia na Escola Técnica de Munique. "Rhizo" vem do grego rhiza que significa raiz. “Esfera” vem do latim sphaera (mesmo significado), uma palavra que vem do grego antigo sfaira (que significa bola, balão ou globo). A esfera define o campo de influência do sistema radicular. Devido ao volume que ocupa, em relação ao volume da planta, a rizosfera também é chamada de "metade oculta" ( a metade oculta em inglês). Ao nível pedológico, a rizosfera ocupa 1 a 3% do volume do solo.
É um local de intensas trocas entre a planta e o substrato mineral, que pode ser afetado pela compactação do solo, inundações duradouras, salinização , eutrofização ou poluição, ou ainda por fenômenos de aridificação .
É na rizosfera que por meio das raízes , a planta se ancora no solo , extrai os recursos minerais ( cátions , ânions ) e a água que utiliza para o seu crescimento e sua regulação térmica pelo processo evapotranspiração. Uma planta transpira todos os dias o equivalente a cerca de 5 vezes sua biomassa , ou quase 1.500 vezes sua massa a cada ano.
Desempenha um papel importante na resistência dos solos à erosão, geadas, incêndios, inundações, etc. O mesmo vale para a resiliência desses solos e plantas cultivadas (as apostas são, portanto, também agronômicas ).
Ao longo da história evolutiva das plantas , uma rede extraordinariamente complexa e diversa de interações foi tecida entre plantas e microrganismos. Esta evolução conduziu à selecção de características biológicas , em especial, o efeito rizosfera que assegura o recrutamento de microbianas populações ( telúrico microbiota ) tendo actividades favoráveis para o crescimento e saúde da planta hospedeira , assim, contribuir para a sua adaptação ao stress. Biótica ( ataque de patógenos , competição intra e interespecífica ) e abióticos ( estresse hídrico , falta de nutrientes carbonáceos e minerais). Este recrutamento específico é um processo dinâmico que evolui ao longo do tempo ( desenvolvimento da planta ) e no espaço (zonas radiculares).
A atividade da rizosfera é condicionada pela dinâmica da biomassa da raiz. Cerca de 30, 50 e 75% da biomassa total da raiz é encontrada nos 10, 20 e 40 centímetros superiores do solo, respectivamente. Até 30% dos compostos fotossintetizados pela planta são disponibilizados aos microrganismos que ali habitam, por meio de um processo de rizodeposição (secreção radicular ativa, exsudação passiva da raiz, rizodepositos de tipos de mucilagem , lisados , gás etc. ).
Esses compostos incluem uma grande quantidade de ácidos orgânicos e açúcares , bem como quantidades mais limitadas de compostos orgânicos complexos. Eles são transformados em biomassa microbiana ou reoxidados em CO 2 .
Os organismos vivos da rizosfera se beneficiam dessa atividade vegetal, que também desempenha um papel na dissolução de quase 30% do calcário no substrato. Seria necessário despejar 500 litros de ácido clorídrico em cada metro cúbico de solo para obter um efeito puramente químico equivalente dessa dissolução.
Inúmeras interações, benéficas ( simbioses ) ou não, ou mesmo deletérias ( patogênese ), são observadas entre plantas, bactérias e fungos no solo, “potencializando” a atividade biológica deste solo. Entre as interações benéficas às plantas, podemos citar simbioses fixadoras de nitrogênio , associações com bactérias que promovem o crescimento (RFCP) ou saúde (fenômeno de supressão de doenças), ou interações com fungos micorrizogênicos (ver também definição de micorrizosfera ) ou desempenhando um papel na planta defesa . Os efeitos deletérios costumam estar ligados à ação de bactérias ou fungos patogênicos . Também podem estar ligados a fenômenos de parasitismo de plantas (como os induzidos por Striga ou Orobanche ) ou alelopatia que levam à impossibilidade de certas plantas ocuparem o mesmo espaço do solo (efeito inibidor do crescimento de uma das duas na outra).
Os protozoários e nematóides que se alimentam de bactérias também estão concentrados ao redor das raízes. Assim, a maior parte do ciclo de nutrientes e fenômenos de predação ocorrem na área imediatamente adjacente às raízes.
Sede de intensa atividade metabólica e importantes trocas genéticas, a rizosfera desempenha um papel essencial nos processos de fitorremediação .
Em geral, a atividade microbiana na rizosfera é governada:
A rizosfera é modificada em termos de comunidade e diversidade microbiana. A raiz filtra ativamente essas comunidades.