Potential of Algae–Bacteria Synergistic Effects on Vegetable Production
Resumo
A agricultura moderna tornou-se fortemente dependente de fertilizantes químicos, que causaram poluição ambiental e perda de fertilidade e sustentabilidade do solo. Microalgas e bactérias promotoras do crescimento vegetal (PGPB) têm sido identificadas como alternativas aos fertilizantes químicos para melhorar a fertilidade do solo. Isso ocorre por causa de suas propriedades biofertilizantes, por meio da produção de compostos bioativos (por exemplo, fitohormônios, aminoácidos e carotenóides) e sua capacidade de inibir patógenos de plantas. Embora o tratamento baseado em uma única espécie de microalga ou bactéria seja comumente usado na agricultura, há evidências experimentais crescentes sugerindo que uma relação simbiótica entre microalga e bactéria afeta sinergicamente os processos fisiológicos e metabolômicos de cada um. Além disso, o tratamento de co-cultura/combinação de microalgas e bactérias é considerado uma abordagem promissora em biotecnologia para tratamento de águas residuais e produção eficiente de biomassa, com base na vantagem dos efeitos sinérgicos resultantes. No entanto, muito permanece inexplorado em relação às interações microalgal-bactérias para aplicações agrícolas. Nesta revisão, resumimos os efeitos de microalgas e PGPB como agentes biofertilizantes no cultivo de hortaliças. Além disso, apresentamos o potencial do sistema de co-cultura/combinação microalga-PGPB para a produção de hortaliças ambientalmente compatíveis com melhor qualidade. muito permanece inexplorado em relação às interações microalgal-bactérias para aplicações agrícolas. Nesta revisão, resumimos os efeitos de microalgas e PGPB como agentes biofertilizantes no cultivo de hortaliças. Além disso, apresentamos o potencial do sistema de co-cultura/combinação microalga-PGPB para a produção de hortaliças ambientalmente compatíveis com melhor qualidade. muito permanece inexplorado em relação às interações microalgal-bactérias para aplicações agrícolas. Nesta revisão, resumimos os efeitos de microalgas e PGPB como agentes biofertilizantes no cultivo de hortaliças. Além disso, apresentamos o potencial do sistema de co-cultura/combinação microalga-PGPB para a produção de hortaliças ambientalmente compatíveis com melhor qualidade.
Abstract
Modern agriculture has become heavily dependent on chemical fertilizers, which have caused environmental pollution and the loss of soil fertility and sustainability. Microalgae and plant growth-promoting bacteria (PGPB) have been identified as alternatives to chemical fertilizers for improving soil fertility. This is because of their biofertilizing properties, through the production of bioactive compounds (e.g., phytohormones, amino acids, and carotenoids) and their ability to inhibit plant pathogens. Although treatment based on a single species of microalgae or bacteria is commonly used in agriculture, there is growing experimental evidence suggesting that a symbiotic relationship between microalgae and bacteria synergistically affects each other’s physiological and metabolomic processes. Moreover, the co-culture/combination treatment of microalgae and bacteria is considered a promising approach in biotechnology for wastewater treatment and efficient biomass production, based on the advantage of the resulting synergistic effects. However, much remains unexplored regarding the microalgal–bacterial interactions for agricultural applications. In this review, we summarize the effects of microalgae and PGPB as biofertilizing agents on vegetable cultivation. Furthermore, we present the potential of the microalgae–PGPB co-culture/combination system for the environmentally compatible production of vegetables with improved quality.
