Harnessing biostimulants for sustainable agriculture: innovations, challenges, and future prospects

Resumo

Os bioestimulantes estão emergindo como ferramentas essenciais na agricultura sustentável, oferecendo abordagens inovadoras para melhorar o crescimento, a resiliência e a produtividade das plantas, ao mesmo tempo em que mitigam os impactos ambientais dos produtos químicos agrícolas convencionais. No entanto, sua adoção mais ampla enfrenta desafios significativos devido a formulações inconsistentes, estruturas regulatórias fragmentadas e compreensão limitada de seus mecanismos de ação. Esta revisão visa abordar essas lacunas de pesquisa examinando o desenvolvimento histórico, as diversas classificações e os complexos mecanismos subjacentes à eficácia dos bioestimulantes. Um foco principal é colocado na identificação e elaboração dos desafios atuais, incluindo a variabilidade no desempenho do produto, obstáculos regulatórios e restrições econômicas. Além disso, esta revisão destaca o potencial dos bioestimulantes para melhorar a eficiência de nutrientes, mitigar os impactos das mudanças climáticas e promover sistemas agrícolas resilientes. Ao enfatizar inovações recentes e propor uma estrutura holística para pesquisa, política e aplicação prática, esta revisão ressalta o imperativo de avançar a ciência dos bioestimulantes para desbloquear seu pleno potencial na formação do futuro da agricultura sustentável.

Abstract

Biostimulants are emerging as pivotal tools in sustainable agriculture, offering innovative approaches to enhance plant growth, resilience, and productivity while mitigating the environmental impacts of conventional agricultural chemicals. However, their broader adoption faces significant challenges due to inconsistent formulations, fragmented regulatory frameworks, and limited understanding of their mechanisms of action. This review aims to address these research gaps by examining the historical development, diverse classifications, and complex mechanisms underlying biostimulants’ efficacy. A major focus is placed on identifying and elaborating on the current challenges, including the variability in product performance, regulatory obstacles, and economic constraints. Furthermore, this review highlights the potential of biostimulants to improve nutrient efficiency, mitigate climate change impacts, and foster resilient agricultural systems. By emphasizing recent innovations and proposing a holistic framework for research, policy, and practical application, this review underscores the imperative of advancing biostimulant science to unlock its full potential in shaping the future of sustainable agriculture.