Abstrakt
Przez dziesięciolecia optymalizacja rolnictwa koncentrowała się przede wszystkim na plonach nadziemnych i czynnikach zewnętrznych, zaniedbując złożoność i integralność funkcjonalną procesów podziemnych. Ryzosfera, dynamiczna strefa otaczająca korzenie, od dawna była badana w kontekście izolowanych komponentów, ale rzadko w ujęciu holistycznym, pomimo jej kluczowej roli w produktywności agroekosystemu, żyzności gleby i zrównoważonym rozwoju. Co więcej, przełożenie tej wiedzy na rutynowe praktyki rolnicze pozostaje dość ograniczone. Taka perspektywa przemawia za ponownym umiejscowieniem ryzosfery w centrum innowacji rolniczych. W niniejszym przeglądzie korzenie i ich partnerzy mikrobiologiczni mają nie tylko fundamentalne znaczenie dla wydajności upraw, ale także napędzają antykruchość, umożliwiając systemom rolniczym przetrwanie, a nawet poprawę w warunkach stresu środowiskowego, przy jednoczesnym utrzymaniu produktywności. Łącząc postępy w biologii korzeni, chemii gleby, ekologii mikroorganizmów i agronomii, niniejszy przegląd pokazuje, że procesy zachodzące w ryzosferze napędzają kluczowe funkcje biogeochemiczne, takie jak sekwestracja węgla, obieg składników odżywczych i adaptacja do stresu. Do istotnych luk należą ograniczona integracja cech mikrobiomu korzeniowego w hodowli roślin uprawnych, brak gotowej do użycia w terenie diagnostyki ryzosfery oraz zróżnicowana skuteczność szczepionek mikrobiologicznych w różnych glebach i klimatach. Sprostanie tym wyzwaniom jest niezbędne do wdrożenia nauki o ryzosferze w skali polowej i wspierania systemów rolniczych o ograniczonym nakładzie pracy i odporności na zmiany klimatu. Patrząc w przyszłość, nowe technologie, od obrazowania o wysokiej rozdzielczości i spektroskopii po sztuczną inteligencję, oferują bezprecedensowy wgląd w podziemną złożoność i wyjątkową możliwość zniwelowania luki między spostrzeżeniami eksperymentalnymi a rzeczywistym rolnictwem. Ostatecznie, przegląd postuluje zmianę paradygmatu, polegającą na włączeniu procesów ryzosfery do hodowli roślin uprawnych, projektowania systemów rolniczych i strategii zarządzania. Uznanie ryzosfery za główny punkt wejścia dla innowacji jest niezbędne do przełożenia nauki na praktyczne dźwignie regeneracyjnego, antykruchego i zrównoważonego rolnictwa.
