Sustainable Plant Disease Management: Current Advances, Challenges, and Future Directions
Karim M. Hassan · Basma T. Abd-Elhalim · Mohamed K. Abou El-Nasr 等 8 人
综述植物病害可持续管理的多学科前沿进展、挑战与未来方向。
文献综述，整合生物防治、基因编辑、纳米递送、数字农业与生态农艺。
未来病害管理需融合生物、分子、纳米与数字技术构建韧性农业系统。
遥感、无人机与AI诊断的实时病害监测闭环仍缺田间验证与低成本落地研究。
系统综述可持续植物病害管理六大技术方向，涵盖AI诊断、纳米递送与基因编辑，对智慧农业与绿色防控具参考价值。
可持续的植物病害管理对于维持农业生产力、环境健康和全球粮食安全至关重要。气候变化加剧了作物对新发和再发植物病害的脆弱性，给农业可持续性带来了重大挑战。尽管合成化学农药长期以来在病害防控中行之有效，但其广泛使用正日益受到质疑，原因包括环境污染、病原菌抗药性以及对人类和生态系统健康的潜在风险。因此，植物病害管理（plant disease management, PDM）正转向更加可持续和综合的途径。未来的策略预计将融合多个学科，包括：(i) 生物防治和微生物组工程，以增强植物天然防御机制；(ii) 先进的分子和基因组技术，如CRISPR/Cas系统、RNA干扰（RNAi）和表观基因组编辑，以培育持久抗病性；(iii) 用于精准施用抗菌化合物和防御诱导子的智能递送系统；(iv) 基于纳米技术的平台，用于靶向递送养分、农药和生物防治剂，在提高功效的同时减少化学投入；(v) 数字和精准农业技术，包括遥感、无人机（UAVs）和基于人工智能（AI）的诊断，以促进实时病害监测和靶向干预；以及(vi) 农业生态实践，如作物多样化、土壤健康恢复和气候智慧型农业，以增强农业生态系统的韧性。这些创新不仅旨在抑制植物病原菌，还旨在构建可持续、适应性强且具有韧性的农业系统，以应对未来的环境和生物挑战。