Biochar merupakan bahan amandemen tanah yang menyerap karbon dan dilaporkan dapat meningkatkan kinerja tanaman dan mengurangi keparahan penyakit tanaman yang ditularkan melalui daun dan tanah. Namun demikian, hasilnya sangat bergantung pada dosis biochar, bahan baku, kondisi produksi dan patosistem. Variabilitas respons tanaman dan pemahaman yang buruk tentang mekanisme yang terlibat dalam peningkatan pertumbuhan tanaman dan penekanan penyakit merupakan salah satu faktor yang menghambat adopsi biochar secara luas sebagai bahan pembenah tanah yang bermanfaat.
Penekanan penyakit yang disebabkan oleh patogen daun yang disebabkan oleh amandemen biochar jelas dimediasi oleh resistensi sistemik yang diinduksi, mengingat biochar secara spasial jauh dari lokasi serangan patogen. Sebaliknya, terdapat banyak cara dimana biochar dapat mempengaruhi penyakit yang disebabkan oleh patogen tanaman yang ditularkan melalui tanah. Biochar dan patogen keduanya berada di dalam tanah sehingga biochar berpotensi menimbulkan efek antagonis langsung terhadap patogen tersebut, serta interaksi tidak langsung melalui induksi resistensi sistemik pada tanaman. Induksi sistem pertahanan bawaan tanaman dapat menurunkan kerentanannya terhadap penyakit yang disebabkan oleh berbagai patogen dan parasit, termasuk patogen yang ditularkan melalui tanah. Dua bentuk utama resistensi terinduksi (IR) telah dijelaskan pada tanaman: resistensi sistemik terinduksi (ISR) dan resistensi didapat sistemik (SAR). ISR, umumnya dikaitkan dengan rhizobakteri pemacu pertumbuhan tanaman (PGPR) dan jamur (PGPF), bergantung pada fitohormon etilen (ET), dan asam jasmonat (JA ). SAR, yang dapat dipicu oleh elisitor kimia dan biologis, melibatkan sintesis protein terkait patogenesis dan dimediasi oleh asam salisilat fitohormon (SA ). Fitohormon asam absisat (ABA), asam giberelat (GA), sitokin (CK), auksin (IAA), dan brassinosteroid (BR) yang biasanya berhubungan dengan cekaman abiotik atau proses perkembangan tanaman, juga terlibat dalam kekebalan dan pertumbuhan/perkembangan tanaman. pada tumbuhan. Faktor pemicu pertahanan tanaman yang dipotensiasi oleh biochar mencakup bahan kimia yang terbawa biochar dan mikroorganisme yang diinduksi biochar.
Contoh data ekspresi gen global (microarrays) untuk Arabidopsis thaliana yang ditanam di tanah yang diubah dengan biochar mengungkapkan peningkatan regulasi beberapa gen yang terlibat dalam merangsang pertumbuhan tanaman dan penurunan regulasi gen terkait pertahanan secara bersamaan. Namun, karena tidak ada tantangan terhadap patogen yang dilakukan, tidak diketahui apakah laporan penurunan regulasi gen yang terlibat dalam pertahanan akan mengakibatkan kerentanan terhadap serangan patogen.
English