Microbial biofertilizers: A paradigm shift towards agricultural sustainability

Resumo

O mundo mudou exponencialmente desde a época da fome até o presente, quando os alimentos são produzidos globalmente para alimentar uma população que se expande a uma taxa exponencial. A intensificação da agricultura através da introdução de insumos mecânicos, industriais e econômicos tem sido uma marca registrada das principais revoluções agrícolas, que permitiram essa transformação. No entanto, a explosão de insumos agrícolas consistindo em fertilizantes, pesticidas e irrigação provocada por esse rápido desenvolvimento na agricultura também resultou em crises ambientais de longo prazo. Esses desafios destacaram a necessidade premente de salvaguardar nossos espaços comuns, especialmente o meio ambiente, por meio de uma estratégia participativa que envolva nações em todos os lugares, independentemente de seu nível de desenvolvimento. Um esforço notável nesta área é a Agricultura Natural de Orçamento Zero (em inglês Zero Budget Natural Farming, ZBNF) , que enfatiza o valor de utilizar os efeitos complementares de produtos vegetais e animais para melhorar a fertilidade do solo, encorajar o crescimento de micróbios benéficos e melhorar o desenvolvimento das culturas. O desenvolvimento de agroecossistemas autossustentáveis é o objetivo final. Consequentemente, o mundo está dependendo do uso de formulações microbianas na agricultura para enfrentar a crise dos “5F”; alimento (Food), ração (Feed), combustível (Fuel), fertilizante (Fertilizer) e finanças (Finance). Apesar de haver agora muitos estudos sendo conduzidos nesta área, a necessidade do mercado por formulações microbianas eficazes supera a oferta. Muitos micróbios diferentes foram considerados até agora por seu potencial como estimulantes de plantas, mas ainda há inúmeros microrganismos do solo que precisam ser encontrados para desempenhar um papel útil nas empresas de formulação. A presente revisão trata da melhoria da ampla gama de mecanismos de formulações microbianas, métodos de entrega, desafios e questões de biossegurança e avaliação para a sustentabilidade agrícola que apoiam os objetivos de desenvolvimento sustentável (ODS).

Abstract

The world has changed exponentially from the time of famine to the existent, when food is produced globally to feed a population that is expanding at an exponential rate. The intensification of agriculture through the introduction of mechanical, industrial, and economic inputs has been a hallmark of major agricultural revolutions, which have enabled this transformation. However, the explosion of agricultural inputs consisting of fertilizers, pesticides, and irrigation brought about by this quick development in agriculture has also resulted in long-term environmental crises. These challenges have highlighted the pressing need to safeguard our communal spaces, especially the environment, by means of a participatory strategy that engages nations everywhere, irrespective of their level of development. One notable effort in this area is Zero Budget Natural Farming (ZBNF), which emphasizes the value of utilizing the complementary effects of plant and animal products to improve soil fertility, encourage the growth of beneficial microbes, and improve development of crops. The development of self-sustaining agro-ecosystems is the ultimate goal. Consequently, the world is depending on the use of microbial formulations in agriculture to address the “5F” crisis; food, feed, fuel, fertilizer, and finance. Despite the fact that there are now many studies being conducted in this area, the market need for effective microbial formulations outweigh the supply. Many different microbes have been considered so far for their potential as plant stimulants, but there are still innumerable soil microorganisms that need to be found in order to play a useful role in the formulation companies. The present review deals with improving the broad range of mechanism of microbial formulations, delivery methods, challenges and biosafety issue and assessment for agricultural sustainability that support the sustainable development goals (SDGs).