Role of biostimulants in mitigating the effects of climate change on crop performance

Resumo

As alterações climáticas são um fator crítico de limitação do rendimento que tem ameaçado todo o sistema global de produção agrícola no cenário atual. O uso de bioestimulantes na agricultura tem demonstrado um enorme potencial no combate aos estresses induzidos pelas mudanças climáticas, como seca, salinidade, estresse térmico, etc. Bioestimulantes são compostos orgânicos, micróbios ou um amálgama de ambos que poderiam regular o comportamento de crescimento das plantas através de alterações moleculares e fisiológicas. modulações , bioquímicas e anatômicas. A sua natureza é diversa devido à composição variável dos compostos bioativos e funcionam através de vários modos de ação. Para gerar uma ação bioestimulatória bem-sucedida nas culturas sob diferentes parâmetros, uma abordagem multiómica seria benéfica para identificar ou prever o seu resultado de forma abrangente. A abordagem “ómica” ajudou-nos muito a compreender o modo de ação dos bioestimulantes nas plantas a nível celular. Os bioestimulantes que atuam como mensageiros na transdução de sinais, semelhantes a fitohormonas e outros compostos químicos, e a sua interação em vários estresses abióticos, ajudam-nos a projetar a futura gestão das culturas sob alterações climáticas, sustentando assim a segurança alimentar com recursos naturais finitos. Este artigo de revisão elucida o potencial estratégico e as perspectivas dos bioestimulantes na mitigação dos impactos adversos das condições ambientais adversas nas plantas.

Abstract

Climate change is a critical yield–limiting factor that has threatened the entire global crop production system in the present scenario. The use of biostimulants in agriculture has shown tremendous potential in combating climate change–induced stresses such as drought, salinity, temperature stress, etc. Biostimulants are organic compounds, microbes, or amalgamation of both that could regulate plant growth behavior through molecular alteration and physiological, biochemical, and anatomical modulations. Their nature is diverse due to the varying composition of bioactive compounds, and they function through various modes of action. To generate a successful biostimulatory action on crops under different parameters, a multi–omics approach would be beneficial to identify or predict its outcome comprehensively. The ‘omics’ approach has greatly helped us to understand the mode of action of biostimulants on plants at cellular levels. Biostimulants acting as a messenger in signal transduction resembling phytohormones and other chemical compounds and their cross–talk in various abiotic stresses help us design future crop management under changing climate, thus, sustaining food security with finite natural resources. This review article elucidates the strategic potential and prospects of biostimulants in mitigating the adverse impacts of harsh environmental conditions on plants.