Green Agriculture: a Review of the Application of Micro- and Macroalgae and Their Impact on Crop Production on Soil Quality

Resumo

Devido às práticas agrícolas intensivas, as terras agrícolas estão sujeitas a uma degradação contínua. A produtividade agrícola depende em grande medida das características do solo (o solo é o substrato que, quando gerido adequadamente, pode apoiar o crescimento das plantas, mas quando abusado requer insumos adicionais). A pesquisa está cada vez mais focada no desenvolvimento de novos produtos não sintéticos e não fósseis, com menor impacto sobre o meio ambiente e a saúde. Nesse contexto, o uso da biomassa de algas (macro e micro) tem sido amplamente pesquisado como fertilizante para a produção agrícola, como um produto alternativo da “economia verde”. Atualmente, a produção de algas marinhas supera em muito a produção de microalgas e seu principal uso é para consumo alimentar e algumas aplicações industriais. O custo de produção também é variável, pois as algas marinhas são geralmente cultivadas em sistemas integrados de aquicultura multitrófica. A produção de microalgas envolve muitas variáveis, entre elas a espécie, o meio de cultura, o processo de obtenção, a aplicação final, etc. e, com base nessas variáveis, estima-se seu custo de produção. Alguns pesquisadores apontam que o uso de tecnologia simplificada e o aumento da capacidade de produção tendem a reduzir os custos operacionais dentro do rendimento fotossintético ideal. Esta revisão buscou destacar a importância das algas e seus extratos como biofertilizantes e bioestimulantes naturais, bem como os mecanismos de ação e a possível relação desses organismos com as plantas cultivadas.

Abstract

Due to intensive agricultural practices, agricultural lands are subject to continuous degradation. Agricultural productivity depends to a great degree on soil characteristics — soil is the substrate which when managed properly can support plant growth, but when abused requires additional inputs. Research is increasingly focused on the development of new non-synthetic and non-fossil-based products having less impact on the environment and health. In this context, the use of algae biomass (macro and micro) has been widely researched as a fertilizer for agricultural production as a “green economy” alternative product. Currently, the production of marine algae far outstrips the production of microalgae and its main use is for food consumption and some industrial applications. The cost of production is also variable, as marine algae are usually cultivated in integrated multitrophic aquaculture systems. The production of microalgae involves many variables, among them the species, the culture medium, obtaining process, final application, etc. and, based on these, its production cost is estimated. Some researchers point out that the use of simplified technology and increased production capacity tend to reduce operating costs within the ideal photosynthetic yield. This review sought to highlight the importance of algae and their extracts as natural biofertilizers and biostimulants, as well as the mechanisms of action and the possible relationship of these organisms with cultivated plants.