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Perspectives for Biochar as a vehicle for inoculation of phosphate solubilizing bacteria: a review

Author(s): França, Rafaela Felix da ; Medeiros, Erika Valente de ; Silva, Renata Oliveira ; Fausto, Ronaldo Anderson da Silva ; Souza, Carlos Alberto Fragoso de ; Oliveira, Julyana Braga de ; Lima, José Romualdo de Sousa ; Araújo, Adelson Paulo

Date: 2022

Origin: Oasisbr

Subject(s): Fósforo disponível; Microrganismos solubilizantes; Inoculantes.; Fósforo disponible; Microorganismos solubilizantes; Inoculantes.; Available phosphorus; Solubilizing microorganisms; Inoculants.


Description

Phosphorus (P) plays a vital role in many aspects of plant growth and development. The low amount of available P in agricultural soils reduces crop productivity and phosphate fertilizers are often applied. However, due to the high affinity of P for the soil constituents, the availability of this element becomes limited to plants. Thus, alternative, ecological, and low-cost techniques have been studied to improve P acquisition by crops. Microorganisms able to solubilize P, mainly phosphate-solubilizing bacteria (PSB) have stood out, since they offer an approach to overcome P scarcity by their introduction in agricultural systems via inoculants. In this paper, we showed the potential of P-solubilizing microorganisms and their mechanisms of action, the potential of different inoculation vehicles, also highlighting the biochar as a viable biological product for production of inoculants. The combined effects of these factors (PSB and biochar) add several benefits to the soil-plant system. Results from this review demonstrate that biochar amendments have great potential as a vehicle for inoculation of PSB. However, studies of biochar combined with PSB is still incipient. Future research should focus efforts on exploring highly efficient strains, optimizing conditions, and assessing several sources of waste for production of biochar and their efficiency in field experiments.

El fósforo (P) juega un papel vital en muchos aspectos del crecimiento y desarrollo de las plantas. La baja cantidad de P disponible en los suelos agrícolas reduce la productividad de los cultivos y a menudo se aplican fertilizantes fosfatados. Sin embargo, debido a la alta afinidad del P por los constituyentes del suelo, la disponibilidad de este elemento se limita a las plantas. Así, se han estudiado técnicas alternativas, ecológicas y de bajo costo para mejorar la adquisición de P por los cultivos. Se han destacado los microorganismos capaces de solubilizar P, principalmente bacterias solubilizadoras de fosfato (BSF), ya que ofrecen un enfoque para superar la escasez de P mediante su introducción en sistemas agrícolas a través de inoculantes. En este trabajo, mostramos el potencial de los microorganismos solubilizantes de P y sus mecanismos de acción, el potencial de diferentes vehículos de inoculación, destacando también el biocarbón como un producto biológico viable para la producción de inoculantes. Los efectos combinados de estos factores (BSF y biochar) agregan varios beneficios al sistema suelo-planta. Los resultados de esta revisión demuestran que las enmiendas de biocarbón tienen un gran potencial como vehículo para la inoculación de BSF. Sin embargo, los estudios de biocarbón combinado con PSB aún son incipientes. La investigación futura debe centrar los esfuerzos en explorar cepas altamente eficientes, optimizar las condiciones y evaluar varias fuentes de desechos para la producción de biocarbón y su eficiencia en experimentos de campo.

O fósforo (P) desempenha um papel vital em muitos aspectos do crescimento e desenvolvimento das plantas. A baixa quantidade de P disponível em solos agrícolas reduz a produtividade da cultura e fertilizantes fosfatados são frequentemente aplicados. Porém, devido à alta afinidade do P pelos constituintes do solo, a disponibilidade desse elemento torna-se limitada às plantas. Assim, técnicas alternativas, ecológicas e de baixo custo tem sido estudadas para melhorar a aquisição de P pelas culturas. Microrganismos capazes de solubilizar P, principalmente bactérias solubilizadoras de fosfato (BSF), têm se destacado por oferecer uma abordagem para superar a escassez de P por meio de sua introdução em sistemas agrícolas via inoculantes. Neste trabalho, mostramos o potencial de microrganismos solubilizadores de P e seus mecanismos de ação, o potencial de diferentes veículos de inoculação, destacando também o biochar como um produto biológico viável para produção de inoculantes. Os efeitos combinados desses fatores (BSF e biochar) agregam vários benefícios ao sistema solo-planta. Os resultados desta revisão demonstram que os aditivos do biochar têm grande potencial como um veículo para inoculação de PSB. No entanto, estudos de biochar combinado com BSF ainda são incipientes. Pesquisas futuras devem concentrar esforços na exploração de cepas altamente eficientes, otimizando as condições e avaliando várias fontes de resíduos para a produção de biochar e sua eficiência em experimentos de campo.

Document Type Journal article
Language English
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