生物炭调控土壤生境提升作物根腐病抗性的研究进展

摘要

作物土传病已成为限制我国土壤健康、粮食安全和农业可持续生产的关键因素。土传病害的发生主要是由农业生产过程中大量化肥、农药投入以及单一化作物种植导致土壤环境恶化而引起的，引发“土壤-根系”互作负反馈生理生态效应。该负反馈效应的形成机制如下：(1)恶化的土壤性质会通过限制作物根系对水分和养分的吸收，进而抑制作物根系的生长发育；(2)恶化的土壤性质会造成根际土壤微生物(真菌和细菌)多样性和群落结构失衡，并为土传病原菌的繁殖和生长提供良好的生存环境，导致生长发育不良的作物根系极易受病原菌的感染与入侵，致使作物根部腐烂，甚至整株死亡。生物炭在提升土壤健康、促进作物生长、抑制作物根系病害方面展现出巨大的潜力。生物炭通过改善土壤物理、化学、微生物等特性，包括降低土壤容重、提高土壤孔隙度、增强土壤保水性、调节土壤pH值、减少养分淋溶损失、提高土壤有机碳含量以及降低土壤镰刀菌属的丰度，从而降低作物根系病害。未来的研究方向应重点围绕“生物炭-土壤-微生物-根系病害”体系，探究生物炭介导植物产生抗性的机理。

关键词

生物炭 / 根腐病 / 土壤-根系互作 / 病原菌 / 作物抗性