Plant growth promoting microbes: Diverse roles for sustainable and ecofriendly agriculture

Resumo

Com o aumento da população e a diminuição dos recursos naturais, há necessidade de aumentar a produtividade agrícola de forma sustentável e ecológica. As práticas agrícolas convencionais utilizam muitos fertilizantes químicos para aumentar a produtividade, o que representa uma ameaça aos agroecossistemas, como contaminação da cadeia alimentar, degradação da qualidade do solo, poluição da água, etc. Para superar todos esses problemas, há necessidade de mudar para práticas agrícolas sustentáveis, como a aplicação de Microrganismos Promotores de Crescimento de Plantas (MPCPs) em vez de fertilizantes químicos convencionais, restaurando os agroecossistemas. Esses microrganismos vivem no solo e estão associados à região rizosférica das plantas, onde estimulam o crescimento e a produtividade de seus hospedeiros por diferentes mecanismos diretos e indiretos, por exemplo, por meio de fitohormônios, sideróforos, solubilização de minerais, etc. Os microrganismos são usados para disponibilizar nutrientes do solo às culturas sem comprometer a fertilidade do solo de maneira ambientalmente sustentável. Estudos anteriores mostraram efeitos positivos dos microrganismos no crescimento e na produtividade de várias culturas em diferentes condições climáticas, tipos de solo, também sob condições de estresse biótico e abiótico. Além disso, esses microrganismos também têm sido usados com sucesso como agentes de biocontrole para vários patógenos em plantas. A presente revisão apresenta uma visão geral dos diferentes mecanismos usados por esses microrganismos como promotores de crescimento e o papel desempenhado como agentes de biocontrole para aumentar a produtividade, bem como o papel de suporte desempenhado para a agricultura sustentável e ecológica, sem causar efeitos negativos ao meio ambiente e à saúde dos seres vivos.

Abstract

With increasing population and depleting natural resources there is a need for increasing agricultural productivity in sustainable and ecofriendly manner. The conventional agricultural practices utilize a lot of chemical fertilizers for increasing the productivity that pose a threat to agro-ecosystems like food chain contamination, soil quality degradation, water pollution etc. To overcome all these problems, there is need to shift towards sustainable agricultural practices like application of Plant Growth Promoting Microbes (PGPMs) instead of conventional chemical fertilizers restoring the agro-ecosystems. These microbes live in soil and are associated with rhizospheric region of plants, where they stimulate growth and productivity of their hosts by different direct and indirect mechanisms e.g. by phytohormones, siderophores, solubilization of minerals etc. Microbes used to make available soil nutrient to crops without compromising with the soil fertility in environmentally sustainable manner. Previous studies have shown positive effects of microbes on growth and yield of various crops in different climatic conditions, soil types also under biotic and abiotic stress conditions. Further, these microbes have also been used successfully as bio-control agents for various pathogens in the plants. Present review presents an overview of different mechanisms used by these microbes as growth promoter and role performed as bio-control agents for enhancing the productivity as well as the supportive role played for sustainable and ecofriendly agriculture without causing any negative effects on the environment and on living beings health.