A Review on Compost-Based Biostimulants: Production, Functional Mechanisms, and Current Challenges

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:This review provides a comprehensive overview of microbial and biochemical mechanisms, guiding future research on optimization and field validation.

🏢実務担当者:Farmers and agribusinesses can gain insights into the potential benefits and limitations of using compost-based biostimulants for soil health and crop yield.

🏛政策担当者:Policymakers can use this review to inform the development of quality standards and supportive regulations for biostimulant products in sustainable agriculture.

堆肥由来バイオスティミュラント（CBB）は、持続可能な農業における有望なツールとして登場しており、土壌健全性、作物生産性、および環境レジリエンスを改善するための環境に優しいアプローチを提供している。有機廃棄物の制御された生物分解に由来するCBBは、多様な有益微生物、腐植物質、および生理活性化合物を含み、これらが相乗的に作用して植物の成長と土壌の生物活性を刺激する。機構的には、CBBは植物が利用可能な窒素とリン酸塩の溶解度を高めることで養分獲得を強化し、植物ホルモン合成を通じて根系の発達を促進し、植物の防御経路と抗酸化活性を調節することでストレス耐性を改善する。さらに、その施用は土壌構造、微生物多様性、および炭素隔離を強化し、気候スマート農業に不可欠なものとなっている。その重要性が高まっているにもかかわらず、いくつかの課題がCBBの広範な採用を妨げている。堆肥品質のばらつき、標準化された生産プロトコルの欠如、圃場規模での検証の限界、および一貫性のない規制枠組みは、再現性と商業化を妨げている。これらのギャップに対処するには、微生物代謝産物がどのように相互作用するかをよりよく理解し、製剤戦略を最適化するために、微生物学、生化学、農学、およびデータサイエンスを統合する学際的研究が必要である。今後の研究は、堆肥化方法の標準化、長期的な多作物圃場評価、およびリアルタイム土壌モニタリングのための精密農業ツールとの統合を優先すべきである。政策の調和、品質保証枠組み、および農家教育も、CBBの安全かつ効果的な使用を確保するために不可欠である。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Compost-based biostimulants (CBB) have emerged as a promising tool in sustainable agriculture, offering an eco-friendly approach to improving soil health, crop productivity, and environmental resilience. Derived from the controlled biodegradation of organic waste, CBB contains a diverse array of beneficial microorganisms, humic substances, and bioactive compounds that act synergistically to stimulate plant growth and soil biological activity. Mechanistically, CBB enhances nutrient acquisition by increasing plant-available nitrogen and phosphate solubility, promoting root development through phytohormone synthesis, and improving stress tolerance by modulating plant defense pathways and antioxidant activity. Additionally, their application enhances soil structure, microbial diversity, and carbon sequestration, making them integral to climate-smart agriculture. Despite their growing relevance, several challenges impede the widespread adoption of CBB. Variability in compost quality, lack of standardized production protocols, limited field-scale validation, and inconsistent regulatory frameworks hinder reproducibility and commercialization. Addressing these gaps requires interdisciplinary research that integrates microbiology, biochemistry, agronomy, and data science to better understand how microbial metabolites interact and optimize formulation strategies. Future research should prioritize the standardization of composting methods, long-term multi-crop field evaluations, and integration with precision agriculture tools for real-time soil monitoring. Policy harmonization, quality assurance frameworks, and farmer education are also vital for ensuring safe and effective use of CBB.

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