根系分泌物与菌根网络介导的禾豆间作系统氮磷互促机制研究进展OA

禾豆间作系统通过植物根系与地下生物互作实现氮磷高效利用,是绿色农业的重要措施。本文系统总结了禾豆间作系统根系分泌物与菌根网络介导的氮磷互促机制,并对未来研究方向进行了展望。禾本科植物通过分泌有机酸与磷酸酶活化其根际难溶性磷,释放的有效磷经公共菌根网络转移至豆科植物根际,缓解其固氮过程的磷限制,激活能量代谢,启动根瘤形成,促进豆科结瘤固氮;禾本科植物根系分泌物还可通过刺激豆科植物关键结瘤基因表达等方式直接促进其固氮。菌根网络能将豆科植物固定的氮素以氨基酸等形式转运至禾本科植物,促进其根系发育与分泌物释放,增强磷活化能力。根系分泌物和公共菌根网络协同形成“氮磷互促”循环,显著提升禾豆间作系统的养分利用效率和生产力。未来应整合代谢组学、宏基因组、根际原位成像技术及人工智能等技术,阐明根系-菌根-微生物的多界面耦合机制,实现间作系统氮磷互促效率的精准预测与调控,为发展绿色智慧农业提供理论支撑。