The power of seaweeds as plant biostimulants to boost crop production under abiotic stress

Resumo

Estresses abióticos como seca e salinidade são fatores importantes que resultam em perdas de rendimento agrícola e degradação do solo em todo o mundo. Para satisfazer a crescente procura alimentar, temos de melhorar a produtividade das culturas, especialmente sob crescentes tensões abióticas devido às alterações climáticas. Estudos recentes sugerem que os bioestimulantes à base de algas marinhas podem ser uma solução para este problema. Aqui, resumimos as descobertas atuais sobre o uso desses bioestimulantes e destacamos as atuais lacunas de conhecimento. Demonstrou-se que os extratos de algas marinhas aumentam a absorção de nutrientes e melhoram o desempenho do crescimento em culturas sob condições normais e de estresse. Os extratos de algas marinhas contêm vários compostos ativos, por exemplo, polissacarídeos, polifenóis e fitohormônios. Embora alguns destes compostos tenham propriedades promotoras de crescimento nas plantas, os mecanismos moleculares subjacentes à ação do extrato de algas marinhas permanecem pouco estudados. Neste artigo, revisamos o papel desses extratos e seus compostos bioativos como bioestimulantes vegetais. A aplicação direcionada de extrato de algas marinhas para melhorar o desempenho das culturas e o acúmulo de proteínas também é discutida.
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Abstract

Abiotic stresses like drought and salinity are major factors resulting in crop yield losses and soil degradation worldwide. To meet increasing food demands, we must improve crop productivity, especially under increasing abiotic stresses due to climate change. Recent studies suggest that seaweed-based biostimulants could be a solution to this problem. Here, we summarize the current findings of using these biostimulants and highlight current knowledge gaps. Seaweed extracts were shown to enhance nutrient uptake and improve growth performance in crops under stressed and normal conditions. Seaweed extracts contain several active compounds, for example, polysaccharides, polyphenols and phytohormones. Although some of these compounds have growth-promoting properties on plants, the molecular mechanisms that underly seaweed extract action remain understudied. In this paper, we review the role of these extracts and their bioactive compounds as plant biostimulants. The targeted application of seaweed extract to improve crop performance and protein accumulation is also discussed.