Enhancing Horticultural Sustainability in the Face of Climate Change: Harnessing Biostimulants for Environmental Stress Alleviation in Crops

Resumo

As mudanças climáticas impactam significativamente a agricultura, aumentando a frequência e a intensidade de estresses ambientais, o que pode reduzir severamente os rendimentos agrícolas. A adoção de práticas sustentáveis é crucial para mitigar esses riscos e aumentar a resiliência das culturas. A aplicação de compostos naturais e microrganismos como biofertilizantes ganhou popularidade como abordagem ecológica para aliviar o estresse abiótico em plantas agrícolas. Este estudo revisa pesquisas atuais sobre a aplicação de biofertilizantes em culturas hortícolas relevantes para aumentar sua resistência a estressores abióticos como salinidade, seca e altas temperaturas. Explora os mecanismos pelos quais esses estimulantes oferecem proteção, com foco nos papéis de substâncias bioativas na regulação de processos fisiológicos e moleculares para a adaptação ao estresse. O estudo aborda desafios na formulação, regulamentação e aplicação de biofertilizantes. Direções para futuras pesquisas são sugeridas para aproveitar plenamente seu potencial, visando desenvolver sistemas hortícolas resilientes às mudanças climáticas e aderentes aos princípios de sustentabilidade. Esta revisão abrangente reforça o uso de biofertilizantes como estratégia sustentável para aumentar a produtividade das culturas frente às mudanças climáticas, reduzindo a dependência de agroquímicos sintéticos.

Abstract

Climate change significantly impacts agriculture by increasing the frequency and intensity of environmental stresses, which can severely reduce agricultural yields. Adopting sustainable practices is crucial to mitigating these risks and enhancing crop resilience. Applying natural compounds and microorganisms as biostimulants has gained popularity as an eco‑friendly approach to alleviating abiotic stress in agricultural plants. This study reviews the current research on applying biostimulants in horticulturally significant crops to boost their resistance to abiotic stressors such as salinity, drought, and high temperatures. It explores the mechanisms through which these stimulants offer protection, focusing on the roles of key bioactive substances in regulating physiological and molecular processes for stress adaptation. The study addresses biostimulant formulation, regulation, and application challenges. Future research directions are suggested to harness biostimulants’ potential fully, aiming to develop climate‑resilient horticultural systems that follow sustainability principles. This comprehensive review underscores the use of biostimulants as a sustainable strategy to increase crop yields in the face of climate change, reducing reliance on synthetic agrochemicals