Biostimulant-Treated Seedlings under Sustainable Agriculture: A Global Perspective Facing Climate Change

  • A. Malik
  • V. S. Mor
  • J. Tokas
  • H. Punia
  • S. Malik
  • K. Malik
  • S. Sangwan
  • S. Tomar
  • P. Singh
  • N. Singh
  • Himangini
  • Vikram
  • Nidhi
  • G. Singh
  • V. Kumar
  • Sandhya
  • A. Karwasra
2020 - Agronomy
Palavras-chave: Antioxidante, estresse abiótico, bioestimulantes, mudanças climáticas, microrganismos, mudas, sustentabilidade
Termos de indexação: Hidrolisados de proteínas, extratos de algas, ácidos húmicos, inoculantes microbianos, composto orgânico
 

Resumo

Os objetivos primários da agricultura moderna incluem a sustentabilidade ambiental, baixos custos de produção, maior resiliência das plantas a vários estresses bióticos e abióticos, e alto valor de sementes para semeadura. A emergência tardia e inconsistente no campo representa uma ameaça significativa na produção agrícola, especialmente durante a seca e condições climáticas adversas. Para abrir novas rotas de aquisição de nutrientes e revolucionar as soluções adaptadas, planos de gestão serão necessários para abordar essas questões. Uma abordagem é a identificação de moléculas bioativas de origem vegetal capazes de alterar as vias metabólicas das plantas, o que pode melhorar o desempenho das plantas em um curto período de tempo e de maneira econômica. Um bioestimulante é um material vegetal, microrganismo ou qualquer outro composto orgânico que não só melhora os aspectos nutricionais, vitalidade, saúde geral, mas também melhora o desempenho da qualidade das sementes. Eles podem ser efetivamente utilizados tanto em culturas hortícolas quanto em cereais. As substâncias biologicamente ativas em biopreparações bioestimulantes são hidrolisados de proteínas (HPs), extratos de algas marinhas, ácidos fúlvicos, ácidos húmicos, compostos nitrogenados, agentes bacterianos e fúngicos benéficos. Nesta revisão, o estado da arte e as perspectivas futuras para mudas bioestimulantes são relatados e discutidos. Os bioestimulantes têm ganhado interesse, pois estimulam a fisiologia e bioquímica das culturas, como a proporção de pigmentos fotossintéticos foliares (carotenoides e clorofila), potencial antioxidante aprimorado, crescimento radicular tremendo, eficiência no uso de nutrientes (EUN) melhorada e consumo reduzido de fertilizantes. Assim, todas essas propriedades tornam os bioestimulantes adequados para operações de mercado interno. Além disso, uma consideração especial foi dada à aplicação de bioestimulantes em sistemas agrícolas intensivos que minimizam o uso de fertilizantes sem afetar a qualidade e a produtividade, juntamente com os limites impostos pelos regulamentos da União Europeia (UE).

 

Abstract

The primary objectives of modern agriculture includes the environmental sustainability, low production costs, improved plants’ resilience to various biotic and abiotic stresses, and high sowing seed value. Delayed and inconsistent field emergence poses a significant threat in the production of agri-crop, especially during drought and adverse weather conditions. To open new routes of nutrients’ acquisition and revolutionizing the adapted solutions, stewardship plans will be needed to address these questions. One approach is the identification of plant based bioactive molecules capable of altering plant metabolism pathways which may enhance plant performance in a brief period of time and in a cost-effective manner. A biostimulant is a plant material, microorganism, or any other organic compound that not only improves the nutritional aspects, vitality, general health but also enhances the seed quality performance. They may be effectively utilized in both horticultural and cereal crops. The biologically active substances in biostimulant biopreparations are protein hydrolysates (PHs), seaweed extracts, fulvic acids, humic acids, nitrogenous compounds, beneficial bacterial, and fungal agents. In this review, the state of the art and future prospects for biostimulant seedlings are reported and discussed. Biostimulants have been gaining interest as they stimulate crop physiology and biochemistry such as the ratio of leaf photosynthetic pigments (carotenoids and chlorophyll), enhanced antioxidant potential, tremendous root growth, improved nutrient use efficiency (NUE), and reduced fertilizers consumption. Thus, all these properties make the biostimulants fit for internal market operations. Furthermore, a special consideration has been given to the application of biostimulants in intensive agricultural systems that minimize the fertilizers’ usage without affecting quality and yield along with the limits imposed by European Union (EU) regulations.

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