How to improve the potential of microalgal biostimulants for abiotic stress mitigation in plants?

Resumo

O estresse abiótico está entre os fatores mais críticos que limitam a produtividade das culturas em todo o mundo, e sua importância é ainda mais exacerbada pelas mudanças climáticas. Nos últimos anos, os bioestimulantes de microalgas ganharam destaque por seu potencial de aumentar a resiliência das plantas ao estresse abiótico. No entanto, ainda persistem obstáculos significativos, particularmente no que diz respeito aos modos de ação desconhecidos dos bioestimulantes de microalgas, o que é uma preocupação para os rigorosos requisitos regulatórios e a confiabilidade do produto. O objetivo desta revisão é melhorar o potencial dos bioestimulantes de microalgas para a mitigação do estresse abiótico nas plantas, abordando diferentes parâmetros-chave que moldam a eficácia dos bioestimulantes de microalgas, abrangendo abordagens de cultivo, técnicas de extração e métodos de aplicação. Além disso, ela também destaca como os bioestimulantes de microalgas modulam a morfologia, fisiologia e bioquímica das plantas sob estresse hídrico, salinidade e calor — três fatores de estresse predominantes que devem se intensificar com as mudanças climáticas. Notavelmente, esses bioestimulantes aumentam consistentemente a tolerância ao estresse hídrico, melhorando o acúmulo de biomassa, a absorção de nutrientes e a eficiência do uso da água por meio do aumento da fotossíntese e da regulação estomática. Esses efeitos são amplamente impulsionados pelo acúmulo de osmoprotetores e compostos antioxidantes. Em contrapartida, a mitigação do estresse salino é altamente dependente da espécie, com algumas microalgas aumentando a tolerância ao estresse por meio do acúmulo de osmoprotetores e antioxidantes, enquanto outras reduzem esses compostos, potencialmente diminuindo a percepção do estresse por meio de mecanismos desconhecidos. Apesar da importância do estresse abiótico, a mitigação do estresse térmico por bioestimulantes de microalgas continua sendo uma área de pesquisa pouco explorada. Além disso, as aplicações indiretas das microalgas — que vão desde inovações biotecnológicas até a dessalinização — ressaltam o potencial mais amplo desses organismos na resiliência agrícola. Coletivamente, esta revisão identifica três lacunas importantes na literatura existente — a lacuna de diversidade, a lacuna prática e a lacuna de pesquisa — ao mesmo tempo em que descreve caminhos promissores para pesquisas futuras no desenvolvimento de bioestimulantes de microalgas.

Abstract