اخیراً استفاده از بیوچار (BC) برای کنترل بیماری‌های گیاهی ناشی از عوامل بیماری‌زا توجه زیادی را به خود جلب کرده است. با این حال، اثر کنترلی BC بر بیماری‌های گیاهی محدود است.
Biochar (BC) یک محصول جامد غنی از کربن است که از تجزیه در اثر حرارت زیست توده (مانند چوب، کود و کاه) در دمای نسبتاً پایین (<700 درجه سانتیگراد) در شرایط بدون اکسیژن تهیه می‌شود.
این ماده دارای پتانسیل کاربردی زیادی در کشاورزی پایدار است. به عنوان مثال، می‌تواند ساختار خاک را با افزایش تخلخل، ویژگی‌های تجمع و ظرفیت نگهداری آب و در عین حال کاهش وزن مخصوص ظاهری خاک بهبود بخشد.
جذب عناصر غذایی گیاه را به دلیل محتوای بالای مواد مغذی و عملکرد حفظ مواد مغذی و همچنین با افزایش دسترسی به مواد مغذی خاک افزایش دهد.
این محصول می‌تواند تنوع و فراوانی جامعه میکروبی خاک را با ایجاد زیستگاه و مواد مغذی برای میکروب‌ها بهبود بخشد و آلاینده‌های سمی آلی و معدنی را با جذب، تثبیت و تجزیه زیستی اصلاح کند.
به این ترتیب، بیوچار می‌تواند مستقیماً با کاهش تنش‌های زیستی و غیرزیستی خاک به گیاهان بر سیستم گیاه – خاک تأثیر بگذارد.
استفاده از BC برای مدیریت بیماری‌های گیاهی از نظر زیست‌محیطی بی‌خطر است و به طور گسترده توسط محققان در سراسر جهان مورد بررسی قرار گرفته است.
اثر سرکوب‌کنندگی BC بر بیماری‌های گیاهی به مواد خام، شرایط پیرولیز و نسبت کاربرد BC بستگی دارد. چنانچه در یک مطالعه، انواع گیاهان به غلات، درختان و محصولات نقدی و پاتوژن‌های گیاهی به پاتوژن‌های موجود در هوا و خاک تقسیم شدند.
یک ارزیابی کمی توسط متاآنالیز در مطالعه‌ی آن‌ها نشان داد که اصلاح BC می‌تواند شدت بیماری گیاه را تا 47٪ کاهش دهد و کاه BC تهیه شده در دمای 350 تا 600 درجه سانتیگراد زمانی که در نسبت 3 تا 5٪ استفاده شود در کاهش شدت بیماری موثر است.
در خاک با این حال، اثر کنترل بیوچار بر بیماری‌های گیاهی محدود است، چراکه BC پاتوژن‌ها را از بین نمی‌برد و در مقایسه با آزمایشگاه و گلخانه، سرکوب ناکافی بیماری‌های گیاهی را در مزرعه نشان می‌دهد.
بیوچار نمی‌تواند به طور خاص پاتوژن‌ها را بکشد و اثر سرکوب‌کننده آن در مقایسه با آزمایشگاه و گلخانه در مزرعه ناکافی است، با این حال، آن، همراه با یک تلقیح میکروبی (MI) یک روش جدید برای سرکوب بیماری‌های گیاهی است.
BC می‌تواند کلونیزاسیون MI را در ریشه‌ها یا ریزوسفر افزایش دهد، در نتیجه ترشحات ریشه را تغییر داده و بیان ژن‌های مرتبط با دفاع را تنظیم کند. علاوه بر این، BC-MI به طور موثرتری خواص خاک را بهبود می‌بخشد.
در واقع، MI باکتری‌ها، قارچ‌ها یا سایر میکروارگانیسم‌ها، معمولاً ایزوله‌هایی اشاره دارد که (تک سویه یا کنسرسیوم) عمداً به محیطی برای تقویت عملکرد هدف مانند کنترل زیستی معرفی می‌شوند.
به طور کلی، زمانی که MI به تنهایی استفاده می‌شود، مشکلاتی با کلونیزاسیون ضعیف و کارایی متناقض وجود دارد زیرا باید در برابر شکار میکروفون خاک مقاومت کند و با میکروفلور بومی اغلب سازگارتر رقابت کند.
BC یک حامل بالقوه تلقیح است زیرا ساختار منافذ غنی شده آن می‌تواند پناهگاهی برای MI فراهم کند و می‌تواند مواد مغذی مورد نیاز برای رشد MI را فراهم کند.
بنابراین همراه با MI نه تنها می‌تواند به طور موثر، پاتوژن را مهار کند، بلکه به کلونیزاسیون و عملکرد MI نیز کمک می‌کند.
بنابراین اثر کنترلی بیوچار بر بیماری‌های گیاهی به ویژه در شرایط مزرعه محدود است. جفت شدن بیوچار با تلقیح میکروبی اثر کنترلی آن را بر بیماری‌های گیاهی تقویت می‌کند.
این پتانسیل زیادی برای غلبه بر محدودیت بیوچار به تنهایی در بیماری‌های گیاهی دارد زیرا تلقیح‌های میکروبی می‌توانند به طور خاص، پاتوژن‌ها را از بین ببرند و به طور موثرتری مقاومت گیاه میزبان و خواص خاک را نسبت به بیوچار به تنهایی بهبود بخشند.
