Endophytic Biofertilizer Approach for Sustainable Rice Production: A Systematic Review of Mechanisms, Climate Resilience, And Greenhouse Gas Mitigation Pathways

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

🔬研究者:Highlights the need for field-scale GHG measurements and region-specific consortium development for endophytic biofertilizers.

🏢実務担当者:Biofertilizers can improve yield under saline/cold stress and reduce nutrient losses, but field validation is required before adoption.

🏛政策担当者:Supports policy frameworks to promote endophytic biofertilizers as a low-emission rice farming strategy.

気候変動、土壌劣化、そして合成肥料への依存は、熱帯アジアにおける低地稲作の生産性と持続可能性をますます脅かしている。植物内部組織に定着する有益な細菌や真菌から構成される微生物エンドファイト生物肥料は、これらの複合的な課題に対処する有望な生物的介入策を提供する。本研究は、PRISMA手法を用いた系統的文献レビューを採用し、VOSviewerによる計量書誌学分析を補完的に用いて、稲作農業生態系における土壌および植物マイクロバイオームの健康増進、養分利用効率、非生物的ストレス耐性、および潜在的な温室効果ガス削減における微生物エンドファイト生物肥料の多機能的な役割を評価する。2015年から2026年5月までに発表された、イネ関連エンドファイト生物肥料と気候関連アウトカムに関する厳格な包含基準を満たす合計20件の査読付き研究が、ScopusおよびScienceDirectデータベースから統合された。計量書誌学分析により、植物成長促進と生理学、非生物的ストレスと気候レジリエンス、マイクロバイオームと土壌生態学、微生物分類学と生態的多様性という4つの主要な研究クラスターが特定された。知見は、エンドファイト接種が主要な気候関連ストレッサーに対して測定可能な利益をもたらすことを実証しており、塩性条件下での収量向上は203.96%に達し、低温ストレス生存率は22.67%から66.67%に上昇し、窒素およびリンの損失はそれぞれポット当たり24.59%および17.46%削減された。コンソーシアムベースの製剤は単一菌株の接種剤を一貫して上回り、エンドファイトはマイクロバイオームエンジニアとして機能し、根圏および内部組織の群集構造を再形成する。エンドファイト接種をCH₄およびN₂O排出削減に結び付ける複数の機構的経路が特定されたが、圃場スケールでの直接的なフラックス定量化は依然として欠如しており、これが最も重要な研究ギャップを表している。今後の研究では、地域特異的なコンソーシアム開発、オミクスベースの圃場検証、および国家の低排出稲作戦略におけるエンドファイトベースの生物肥料を支援する政策枠組みを優先すべきである。

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。

Climate change, soil degradation, and dependence on synthetic fertilizers increasingly threaten the productivity and sustainability of lowland rice farming in tropical Asia. Microbial endophytic biofertilizers, comprising beneficial bacteria and fungi that colonize internal plant tissues, offer a promising biological intervention to address these compounding challenges. This study employs a Systematic Literature Review using PRISMA methodology, complemented by bibliometric analysis via VOSviewer, to assess the multifunctional roles of microbial endophytic biofertilizers in enhancing soil and plant microbiome health, nutrient-use efficiency, abiotic stress tolerance, and potential greenhouse gas mitigation in rice-based agroecosystems. A total of 20 peer-reviewed studies meeting strict inclusion criteria related to rice-associated endophytic biofertilizers and climate-related outcomes published between 2015 and May2026 were synthesized from Scopus and ScienceDirect databases. Bibliometric analysis identified four dominant research clusters: plant growth promotion and physiology, abiotic stress and climate resilience, microbiome and soil ecology, and microbial taxonomy and ecological diversity. The findings demonstrate that endophytic inoculation confers measurable benefits across major climate-related stressors, with yield improvements under saline conditions reaching 203.96%, cold stress survival rising from 22.67% to 66.67%, and nitrogen and phosphorus losses reduced by 24.59% and 17.46% per pot, respectively. Consortium-based formulations consistently outperformed single-strain inoculants, and endophytes function as microbiome engineers, reshaping rhizosphere and endosphere assembly. Multiple mechanistic pathways linking endophyte inoculation to reduced CH₄ and N₂O emissions were identified, though direct field-scale flux quantification remains absent and represents the most critical research gap. Future research should prioritize region-specific consortium development, omics-based field validation, and policy frameworks supporting endophyte-based biofertilizers within national low-emission rice farming strategies.

• crossref https://doi.org/10.55677/ijlsar/v05i06y2026-05first seen 2026-06-16 05:29:12 · last seen 2026-06-24 05:48:27