Biological roles of soil microbial consortium on promoting safe crop production in heavy metal(loid) contaminated soil: A systematic review

Resumo

A poluição de solos agrícolas por metaais pesados (HMs) é uma preocupação ambiental global crescente que afeta a saúde planetária. Numerosos estudos mostraram que os consórcios microbianos do solo podem inibir o acúmulo de HMs nas culturas. No entanto, nossa compreensão atual dos efeitos e mecanismos de inibição é fragmentada. Nesta revisão, resumimos estudos e conhecimentos existentes para fornecer uma visão abrangente da toxicidade dos HMs no crescimento e desenvolvimento das culturas nos níveis biológico, celular e molecular. Em uma meta-análise, descobrimos que os consórcios microbianos podem melhorar a resistência das culturas e reduzir a absorção de HMs, o que, por sua vez, promove o crescimento saudável das culturas, demonstrando que os consórcios microbianos são mais eficazes do que microrganismos únicos. Em seguida, revisamos três mecanismos principais pelos quais os consórcios microbianos reduzem a toxicidade dos HMs para as culturas e inibem o acúmulo de HMs nas culturas: 1) reduzindo a biodisponibilidade dos HMs no solo (ex.: biossorção, bioacumulação e biotransformação); 2) melhorando a resistência da cultura aos HMs (ex.: facilitando a absorção de nutrientes); e 3) efeitos sinérgicos entre microrganismos. Finalmente, discutimos as perspectivas das aplicações de consórcios microbianos na produção segura de culturas simultaneamente à remedição do solo, indicando que eles desempenham um papel fundamental no desenvolvimento agrícola sustentável, e concluímos identificando desafios de pesquisa e direções futuras para o consórcio microbiano promover a produção segura de culturas.

Abstract