فراتر از محصول زراعی: نقش گیاهان دارویی و معطر در ترسیب کربن خاک و چرخه نیتروژن

گیاهان دارویی و معطر (MAPs) از طریق تعاملات فیتوشیمیایی منحصر به فرد و سازگاری اکولوژیکی خود، نقش حیاتی اما کمتر بررسی شده‌ای در افزایش عملکرد خاک ایفا می‌کنند. این بررسی، تحقیقات فعلی در مورد چگونگی تأثیر MAPs بر ترسیب کربن خاک و چرخه نیتروژن را ترکیب می‌کند و آنها را به عنوان عوامل چند منظوره در اکوسیستم‌های کشاورزی پایدار قرار می‌دهد. برخلاف محصولات زراعی مرسوم، MAPs متابولیت‌های ثانویه پیچیده‌ای مانند فلاونوئیدها، آلکالوئیدها، ترپنوئیدها و فنول‌ها را آزاد می‌کنند که تنوع میکروبی، فعالیت آنزیمی و تبدیل مواد مغذی را تعدیل می‌کنند. این ترکیبات جوامع میکروبی ریزوسفر را شکل می‌دهند، تثبیت نیتروژن و معدنی شدن را تسهیل می‌کنند و از طریق آماده‌سازی ریزوسفر و تشکیل هوموس به تثبیت ماده آلی خاک (SOM) کمک می‌کنند. رویکردهای یکپارچه، مانند کشت مخلوط، جنگل زراعی و اصلاح‌کننده‌های آلی، این مزایا را افزایش می‌دهند، در حالی که اثرات آللوپاتی را کاهش می‌دهند و جریان کربن و نیتروژن را بهبود می‌بخشند. این بررسی، نوآوری‌های فناوری از جمله سنجش از دور (RS)، کاربردهای بیوچار و فناوری نانو را که از کشاورزی مقاوم در برابر آب و هوا مبتنی بر MAP پشتیبانی می‌کنند، بیشتر بررسی می‌کند. مطالعات موردی در جغرافیای متنوع، پتانسیل MAPها را برای احیای خاک‌های تخریب‌شده، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و بهبود عملکرد فیتوشیمیایی نشان می‌دهد. به‌طورکلی، MAPها یک مدل امیدوارکننده برای سیستم‌های کشاورزی احیاکننده و کم‌نهاده ارائه می‌دهند که یکپارچگی اکولوژیکی را با پایداری اقتصادی همسو می‌کند. با مهندسی فعال محیط خاک، MAPها نه تنها به‌عنوان منابع گیاهی، بلکه به‌عنوان کاتالیزورهای اکولوژیکی در گذار به کشاورزی پایدار نیز ظاهر می‌شوند.

Medicinal and aromatic plants (MAPs) play a critical yet underexplored role in enhancing soil functionality through their unique phytochemical interactions and ecological adaptability. This review synthesizes current research on how MAPs influence soil carbon sequestration and nitrogen cycling, positioning them as multifunctional agents in sustainable agroecosystems. Unlike conventional crops, MAPs release complex secondary metabolites, such as flavonoids, alkaloids, terpenoids, and phenolics, which modulate microbial diversity, enzymatic activity, and nutrient transformation. These compounds shape the rhizosphere microbial communities, facilitate nitrogen fixation and mineralization, and contribute to soil organic matter (SOM) stabilization through rhizosphere priming and humus formation. Integrated approaches, such as intercropping, agroforestry, and organic amendments, enhance these benefits, while mitigating allelopathic effects and improving carbon and nitrogen fluxes. This review further explores technological innovations including remote sensing (RS), biochar applications, and nanotechnology, which support MAP-based climate-resilient agriculture. Case studies across diverse geographies demonstrate Maps’ potential to restore degraded soils, reduce greenhouse gas emissions, and improve phytochemical yields. Overall, MAPs offer a promising model for regenerative, low-input farming systems that align ecological integrity with economic viability. By actively engineering the soil environment, MAPs emerge not only as botanical resources but also as ecological catalysts in the transition to sustainable agriculture.