1. 引言
全球园艺生产正处于一场重大革命之中。世界各地的种植者面临着气候变化加剧、复杂植物病害发展以及迫切养活不断增长的世界人口等多重压力 [1]。传统上，集约化农业依赖于人工合成的农用化学品——如化学农药、杀菌剂和矿物质肥料——来维持稳定的作物产量并缓解生物和环境压力 [2]。虽然传统的农用化学品管理能提供即时作物保护，但近期的农学研究表明应向更可持续的方法转变 [3]。园艺科学的最新进展包括对植物生物刺激剂、靶向生物肥料、纳米材料和生物防治剂的研究。这些新的替代方案旨在减少化学残留和生态足迹，同时提高植物的天然防御和抗逆性，而不影响农产品的产量和质量 [4]。
尽管可持续替代方案在实验室环境中的进展令人振奋，但在大规模农业生态系统中的应用方面仍存在重大知识空白。许多生物强化措施和生物投入品与更加可靠的合成配方相比，其功效存在差异 [5]。此外，压力缓解调控背后的详细分子、生化及生理机制，特别是新型生物投入品与传统农用化学品之间的协同或拮抗作用，仍有待阐明。一个关键的不足在于缺乏清晰的、基于实证的经验模型来帮助种植者从严格依赖传统农用化学品的做法转向一种保护土壤健康、保护生物多样性且经济上可行的综合管理系统 [6]。
2. 本特刊的贡献
本特刊"园艺作物农用化学品传统管理的新策略"旨在应对这些科学挑战，汇集了关于可持续园艺强化的先进研究。七篇已发表的手稿描述了可扩展的方法及相关知识，将理论植物生物学与不同种植环境中的实用农学应用联系起来。
砧木诱导的作物对病原体的天然免疫机制：对嫁接黄瓜（Cucumis sativus L.）的研究表明，选择特定的南瓜砧木（Cucurbita spp.）可显著减轻白粉病的严重程度。研究表明，具有韧性的砧木能强力促进植株生物量、保持高叶绿素含量，并上调接穗中的关键抗氧化酶和防御基因（CsICS1 和 CsNPR1），尤其是 GP8 砧木（贡献 1）。
生物肥料的数学优化：为解决商业化农业中生物肥料效率不稳定的问题，作者开发了一种基于模糊数学的先进决策模型。该研究采用了一种结合模糊 PIPRECIA 和模糊 MARCOS 的方法，将农学、感官和经济方面整合起来，支持种植者选择最佳品种和生物肥料组合，以实现可持续的温室生菜（Lactuca sativa L.）生产（贡献 2）。
气候适应性根区管理：在网纹甜瓜（Cucumis melo L.）上进行了胁迫响应田间试验，以测试季节性气候条件对根系限制技术的影响。春夏季自然光照充足有利于植物生长，而在较凉的秋冬季节，每株植物调控根区体积为 5 升作为一种战术性激励，可在不影响市场重量的前提下改善果实质量、含糖量及抗氧化水平（贡献 3）。
耐逆作物的表型多样性：对不同毛马齿苋（Portulaca）物种在不同生长季节的生长表现进行了比较研究，以探索具有替代气候韧性的蔬菜品种。形态学研究为特定毛马齿苋基因型在不同季节条件下的适应性营养生长和资源分配提供了有价值的见解。为未来侧重于抗逆性的育种计划确定了有用的基础选择（贡献 4）。
藤蔓修剪的生理增强作用：对集约化农业方法的分析表明，在关键间隔期（第 7、9 和 11 个月）对大美洲南瓜 [Sechium edule (Jacq.) Sw.] 进行系统性修剪，会显著改变藤蔓结构的微气候。这种作物修改提高了叶片温度、气孔导度和 CO2 同化率，促进收获后的果实质量和矿物质含量，并通过改善田间通风减少病原体发生率（贡献 5）。
综合农业生态学作物轮作：在地中海地区进行了一项全面的多年度田间研究，重点是有机制南瓜（Cucurbita pepo L.）的栽培，通过将三叶草覆盖作物作为绿肥与不同堆肥混合物结合使用。结果表明，绿肥终止策略可优化商品制南瓜和生物量产量，而在田间作物残留堆肥掺入则能逐步增强土壤有机碳（SOC）并改善土壤热平衡和水分平衡（贡献 6）。
微生物生物防治的文献计量分析：本特刊以一篇关于利用根际促生细菌（PGPR）管理植物病害的全球研究趋势的系统综述和文献计量评估作为收尾。该研究强调了芽孢杆菌属（Bacillus）和假单胞菌属（Pseudomonas）作为最受研究的属，它们在作为生物接种剂、生物防治剂和生物刺激剂方面的各种作用，并展示了这些微生物干预如何系统性地减少我们对合成肥料和化学农药的依赖（贡献 7）。
3. 未来研究方向
本特刊发表的结果代表了一项重要成就，同时也指明了未来农业研究的主要方向。机制性多组学方法：未来应结合转录组学、代谢组学和蛋白质组学方法来理解生物投入品诱导的精确信号通路。这将有助于研究人员预测不同作物类型对有机干预的具体反应。更长时间的农业系统和根际实验：需要摆脱短期温室实验，建立多季节的长期田间试验。这是评估土壤、微生物和植物之间随时间推移的相互作用，并确保综合管理系统环境安全和稳定的唯一途径。纳米技术和智能递送框架：为精准农业发展智能和适应性纳米材料至关重要。这些技术可提高植物对有机和合成养分的吸收效率，从而防止化学物质渗入地下水。社会经济和生命周期评估（LCA）：应进行全面的成本-效益分析和环境评估（对碳、氮和用水量的定量评估）。要说服种植者采用这些方法并影响全球农业政策，我们需要明确的关于经济效益和可持续性的信息。
4. 结论
本特刊中阐述的集体见解向当代农学传达了一个清晰而连贯的信息：从依赖合成农用化学品向可持续集约化的转变已成为一项经过证实且可重复的事实，而非仅仅是一个理想化的概念。本卷的作者们通过增进对嫁接所触发的抗植物病原防御机制的理解、应用混合模糊优化模型，以及采用气候响应策略（如精确限制根区和调控藤冠微气候），为更可持续的园艺生产发展了强有力的实用框架。此外，全球文献计量分析巧妙地将区域性的可持续农业生态轮作和替代蔬菜作物信息与在生菜属（Lactuca）、黄瓜属（Cucumis）、南瓜属（Cucurbita）、大美洲南瓜属（Sechium）和马齿苋属（Portulaca）等主要经济属和新兴属中验证的结果相结合。这一系列研究浓缩了几十年关于芽孢杆菌属（Bacillus）和假单胞菌属（Pseudomonas）等微生物生物防治剂的研究，将局部田间成功经验与全球宏观趋势联系起来。因此，它突出了需要将作物、土壤微生物群及周围生态系统视为一个整体的重要性。作为客座编辑，我们要向提交高质量实证研究的国际作者们以及为本次特刊科学质量提供严格反馈的同行评审专家们致以最诚挚的感谢。我们坚信，本特刊所汇集的创新策略和方法论将成为一个知识催化剂，激励学术界研究人员、产业农学家和环境政策制定者继续推动全球园艺业走向一个具有韧性、高产出且真正可持续的未来。
