近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院、國家農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展研究院教授申建波課題組在《植物學(xué)趨勢》（Trends in Plant Science）發(fā)表了觀點(diǎn)文章，對植物—土壤互作過程及調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)闡述，提出了目前植物與土壤科學(xué)研究中亟待解決的問題和未來研究方向。
在“后綠色革命時代”，有關(guān)作物科學(xué)研究取得了長足進(jìn)展，但由于植物—土壤相互作用的復(fù)雜性，作物科學(xué)與土壤科學(xué)難以有機(jī)結(jié)合，限制了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的貢獻(xiàn)。為了保障糧食安全，解決作物可持續(xù)生產(chǎn)亟待解決的重大難題，迫切需要加強(qiáng)土壤科學(xué)與植物科學(xué)融合交叉創(chuàng)新。
文章指出，作物生長與土壤健康在植物—土壤界面緊密相連。水分和養(yǎng)分的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)決定了作物的產(chǎn)量、品質(zhì)與抗逆性。土壤結(jié)構(gòu)、肥力和生物群落深刻影響?zhàn)B分的生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化、運(yùn)移和生物有效性。土壤過程通過養(yǎng)分和水分信號調(diào)控作物生長，而作物生長則通過碳輸入影響土壤健康。探索植物根系—異質(zhì)性土壤—根際微生物之間相互作用的內(nèi)在機(jī)制與信號過程，為可持續(xù)作物系統(tǒng)創(chuàng)造適宜的植物—土壤環(huán)境，是未來重要的研究目標(biāo)。
文章強(qiáng)調(diào)，在未來的種植系統(tǒng)中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注植物與土壤的相互作用，對植物—土壤系統(tǒng)進(jìn)行整體管理，優(yōu)化根系功能與土壤特性之間的匹配。將植物—土壤相互作用與生物育種相結(jié)合，培育具有理想根構(gòu)型的新品種，以應(yīng)對土壤中資源的異質(zhì)性與各種限制因子（如鹽堿、貧瘠等）；通過設(shè)計(jì)合成微生物群落和根際有益微生物，優(yōu)化調(diào)控根系性狀與響應(yīng)，提高作物產(chǎn)量、養(yǎng)分利用效率，改善土壤健康。通過對作物和土壤進(jìn)行有針對性的工程設(shè)計(jì)，可以為實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量、更高效的作物生產(chǎn)和改善土壤健康提供一種新方法，使植物與土壤科學(xué)為未來的可持續(xù)作物生產(chǎn)做出更全面的貢獻(xiàn)。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)申建波教授課題組已出站博士后王昕、教授程凌云、已畢業(yè)博士熊傳永為論文第一作者，申建波為通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、海南省自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、北京市高精尖學(xué)科、中國工程院重點(diǎn)項(xiàng)目、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)國家創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.tplants.2024.05.008
本文鏈接：http://www.3ypm.com.cn/news-8-5254-0.html研究指出應(yīng)加強(qiáng)植物—土壤學(xué)科交叉創(chuàng)新
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