Culturable yeasts as biofertilizers and biopesticides for a sustainable agriculture: a comprehensive review

  • M. Hernández-Fernández
  • G. Cordero-Bueso
  • M. Ruiz-Muñoz
  • J. M. Cantoral
2021 - Plants
Palavras-chave: Antifúngicos, biocontrole, bioinseticidas, bioestimulantes, promotores de crescimento, sustentabilidade, leveduras
Termos de indexação: Biorremediação, compostos orgânicos, resistência sistêmica, fitormônios, antagonismo
 

Resumo

O uso extensivo de fertilizantes e pesticidas sintéticos tem consequências negativas em termos de biodiversidade microbiana do solo e contaminação ambiental. Diante dessa crescente preocupação, um método agrícola alternativo proposto é o uso de microrganismos como biofertilizantes. Muitos trabalhos têm se concentrado em bactérias, mas a literatura limitada sobre leveduras e sua potencial capacidade de promover o crescimento de plantas com segurança está ganhando atenção particular nos últimos anos. Assim, o objetivo desta revisão é destacar a aplicação de leveduras como agentes biológicos em diferentes setores de práticas agrícolas sustentáveis por meio de mecanismos de ação diretos ou indiretos. Os mecanismos diretos incluem a capacidade das leveduras de fornecer nutrientes solúveis às plantas, produzir ácidos orgânicos e fitormônios (ácido indol-3-acético). Os mecanismos indiretos envolvem a capacidade das leveduras de atuar como agentes de biocontrole através de sua alta atividade antifúngica e menor atividade inseticida e herbicida, e como agentes de biorremediação do solo. Elas também atuam como agentes protetores contra fatores ambientais extremos, ativando mecanismos de defesa. É evidente que todos os aspectos que as leveduras oferecem podem ser úteis na criação de biofertilizantes e biopesticidas de qualidade. Portanto, pesquisas extensivas sobre leveduras podem ser promissoras e potencialmente fornecer uma solução ambientalmente amigável para o aumento da produção agrícola que será necessária com uma população crescente.

 

Abstract

The extensive use of synthetic fertilizers and pesticides has negative consequences in terms of soil microbial biodiversity and environmental contamination. Faced with this growing concern, a proposed alternative agricultural method is the use of microorganisms as biofertilizers. Many works have been focused on bacteria, but the limited literature on yeasts and their potential ability to safely promote plant growth is gaining particular attention in recent years. Thus, the objective of this review is to highlight the application of yeasts as biological agents in different sectors of sustainable agricultural practices through direct or indirect mechanisms of action. Direct mechanisms include the ability of yeasts to provide soluble nutrients to plants, produce organic acids and phytohormones (indole-3-acetic acid). Indirect mechanisms involve the ability for yeasts to act as biocontrol agents through their high antifungal activity and lower insecticidal and herbicidal activity, and as soil bioremediating agents. They also act as protective agents against extreme environmental factors by activating defense mechanisms. It is evident that all the aspects that yeasts offer could be useful in the creation of quality biofertilizers and biopesticides. Hence, extensive research on yeasts could be promising and potentially provide an environmentally friendly solution to the increased crop production that will be required with a growing population.

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