As plantas que produzem nossos grãos, como feijão, soja, milho e arroz, precisam de muitos nutrientes para crescerem fortes e saudáveis. Um dos mais importantes é o nitrogênio (N), que ajuda no desenvolvimento das raízes, folhas, caules e grãos.Para fornecer nitrogênio para as plantações, os agricultores usam fertilizantes. Mas nem todo o nitrogênio do fertilizante é aproveitado pelas plantas. Grande parte dele se perde no solo por processos naturais, como a chuva e a decomposição. Isso significa que os agricultores precisam usar mais fertilizantes e, por ser um insumo caro, aumenta os custos de produção, levando os produtores a buscarem tecnologias mais sustentáveis. Atingir altas produtividades é o principal objetivo dos produtores, principalmente entre os médios e grandes.Cientistas estão buscando maneiras de tornar os fertilizantes nitrogenados mais eficientes. A aplicação de inoculantes comerciais tem sido estudada como alternativa ao uso de fertilizantes nitrogenados em culturas capazes de realizar a fixação biológica de nitrogênio (FBN), como a aplicação de inoculante à base de Bradyrhizobium na soja, de Rhizobium no feijão e de Azospirillum no milho.Outra solução promissora é que bactérias do gênero Azospirillum possuem a capacidade de produzir substâncias, como o ácido indol acético (AIA), que atua nas plantas promovendo o crescimento do sistema radicular, melhorando a absorção de água e nutrientes. A coinoculação de mais de um tipo de bactéria em algumas culturas é uma tecnologia recentemente recomendada pelo Ministério da Agricultura. O emprego desta tecnologia gera um efeito sinérgico, superando os ganhos de produtividade quando bactérias foram utilizadas como inoculação única. Isso significa que os agricultores podem usar menos fertilizantes e ainda obter altas produtividades. No caso do feijão, por exemplo, a quantidade usual de nitrogênio usada é de 120 kg por hectare, o que representa um custo alto.Outro nutriente importante para as plantas é o fósforo (P), que participa de diversos processos importantes, como a fotossíntese e a respiração. O fósforo pode ser difícil de ser absorvido pelas plantas por diversos motivos, como a acidez do solo, a baixa quantidade de cálcio, a presença de alumínio e a falta de água. Para melhorar a absorção do fósforo, os agricultores podem realizar práticas de manejo que melhorem a qualidade física e biológica do solo, como a adição de matéria orgânica e a calagem.A ciência também está avançando no desenvolvimento de novas tecnologias para tornar a nutrição das plantas mais eficiente e sustentável. Um exemplo são os sistemas CRISPR, que permitem modificar os genes das bactérias para que elas fixem mais nitrogênio ou produzam mais substâncias benéficas para as plantas. Por meio das Técnicas Inovadoras de Melhoramento de Precisão (TIMP) é possível obter linhagens superiores que não se enquadrem em organismos geneticamente modificados (OGM) e assim serem mais fáceis de liberação comercial pela Lei de Biossegurança.Essas pesquisas buscam garantir que as plantas recebam os nutrientes que precisam de forma eficiente e sustentável, para que possamos produzir mais alimentos com menos impacto no meio ambiente, através da seleção e desenvolvimento de linhagens microbianas superiores com potencial de aplicação como bioinsumos agrícolas.