土壤障礙是制約我國設施蔬菜可持續生產的重大產業問題，其中土傳根結線蟲病害問題尤為突出。傳統的根結線蟲防治方法主要依賴化學農藥，但長期使用化學農藥已導致土壤生態環境的嚴重惡化。如何實現綠色、低碳防控根結線蟲，一直是農業科學中的重要課題。土壤性質對植物對根結線蟲的侵染反應具有重要影響，但具體的土壤因素在其中的作用機制仍不完全明確。盡管已有研究表明，土壤性質能夠調控植物與根結線蟲的互作關系，但決定這一關系的關鍵土壤因素及其機制仍待深入探討。

近日，中國農業大學高麗紅教授、田永強教授團隊在國際知名期刊Journal of Advanced Research上發表了題為Evidence for the role of soil C/N ratio in shaping plant responses to root-knot nematode infection的研究論文，揭示了土壤有機碳/全氮（C/N）比在緩解根結線蟲感染過程中的關鍵作用，強調了土壤碳氮平衡在植物應對根結線蟲反應中的重要調控功能。研究表明，土壤C/N比不僅直接影響植物的生長與發育，還可能通過調節植物的免疫機制，增強其對根結線蟲的抗性，從而有效減少病害的發生。這一發現為綠色防控策略提供了科學依據，有望為農業可持續發展提供新的思路。

研究團隊從全國28個地區收集了不同類型的土壤樣本，采用黃瓜作為宿主植物進行根結線蟲侵染實驗。結果表明，土壤C/N比是同時顯著影響植物生長和病害癥狀的最關鍵因子。通過有機碳的添加，低C/N比土壤的抗病性顯著提高，而高C/N比土壤中，增加有機碳則可能導致病害加重，這一發現強調了C/N比優化的重要性。進一步的機制研究表明，土壤C/N比通過調控土壤整體質量以及植物對南方根結線蟲的趨化性來發揮作用。

該研究還構建了土壤C/N比與根結線蟲危害之間的動態關系模型，發現8.0的C/N比為最佳比例，為土壤改良提供了精確的理論依據。同時，研究推動了可持續防控策略的實施，提出通過秸稈還田、高碳物料施用等措施來增強傳統過量施肥（特別是氮肥）土壤的抗病能力，減少對化學農藥的依賴，為綠色防控提供了新的思路。

中國農業大學田永強教授為論文通訊作者，高麗紅教授為共同通訊作者。在讀博士生李佳璠為論文第一作者，已畢業博士剌世凱（現就職于河北省農林科學院經濟作物研究所）和在讀博士生宋夢圓參與了該項工作。該研究得到國家自然科學基金、國家大宗蔬菜產業技術體系、中國農業大學2115人才培養計劃和北京市農村振興農業科技項目資助。

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https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.03.036