Use of Yucca (Yucca schidigera) Extracts as Biostimulants to Promote Germination and Early Vigor and as Natural Fungicides

Resumo

As alterações climáticas estão a aumentar a seca e a salinidade em muitas áreas cultivadas, ameaçando assim a produção de alimentos. Existe uma grande procura de novos fatores de produção agrícolas capazes de manter a produtividade sob as condições impostas pelo aquecimento global antropogénico. Os bioestimulantes têm sido propostos como uma ferramenta útil para atingir este objetivo. Pesquisamos o efeito bioestimulante de diferentes extratos de mandioca (Yucca schidigera) no crescimento de plantas em diferentes estágios de desenvolvimento sob diferentes condições de estresse abiótico. Os extratos foram testados na planta teste Arabidopsis thaliana e em três culturas diferentes; tomate (Solanum lycopersicum var microtom), brócolis (Brassica oleracea var. italica) e alface (Lactuca sativa var romana). Descobrimos que os extratos estudados são capazes de promover a germinação e o vigor precoce sob condições de seca/osmótica e estresse salino induzido por cloreto de sódio ou cloreto de lítio. Este efeito é particularmente forte em Arabidopsis thaliana e em Brassicaceae broccoli. Também determinamos, por meio de antibiogramas contra a levedura Saccharomyces cerevisiae, que os extratos avaliados podem ser utilizados também como fungicida natural. Os resultados deste estudo mostram que os extratos de mandioca podem ser usados para aumentar o vigor inicial em algumas culturas e como fungicida natural, fornecendo uma ferramenta nova e útil para os agricultores.

Abstract

Climate change is increasing drought and salinity in many cultivated areas, therefore threatening food production. There is a great demand for novel agricultural inputs able to maintain yield under the conditions imposed by the anthropogenic global warming. Biostimulants have been proposed as a useful tool to achieve this objective. We have investigated the biostimulant effect of different yucca (Yucca schidigera) extracts on plant growth at different stages of development under different abiotic stress conditions. The extracts were tested in the model plant Arabidopsis thaliana, and in three different crops; tomato (Solanum lycopersicum var microtom), broccoli (Brassica oleracea var. italica) and lettuce (Lactuca sativa var romana). We have found that the investigated extracts are able to promote germination and early vigor under drought/osmotic and salt stress induced either by sodium chloride or lithium chloride. This effect is particularly strong in Arabidopsis thaliana and in the Brassicaceae broccoli. We have also determined using antibiograms against the model yeast Saccharomyces cerevisiae that the evaluated extracts may be used also as a natural fungicide. The results in this report show that yucca extracts may be used to enhance early vigor in some crops and as a natural fungicide, providing a new and useful tool for farmers.