给土壤治病的科技良方

时间：2024-05-18

大地孕育万物，也充满着神奇：春夏时节播种一粒玉米种子，秋天能收获有几百粒玉米的玉米棒;清明时节栽种一小块姜芽，霜降时节能收获1～5千克的姜块。不少农民和农业科技人员就是因为这神奇的“魔力”，而爱上这片土地。但是，你知道土壤也会“生病”吗？该怎么治疗？

需“休养生息”的土壤

土壤是作物生长的载体，也承载着农民的希望。几千年来，春花秋实，生生不息。但是，在同地块长时间栽种同种作物，其产量会逐渐降低且发育不良，这种现象在许多高附加值和根茎类作物上尤为明显。

例如，三七栽种一茬后，其后的15～20年，人们都不敢在同地块种植三七;生姜的栽种间隔也要3～5年，甚至更久;山药、红薯等作物随着连茬种植，3～5年后就会减产甚至绝产;草莓种植户有句口头禅更形象：“一年好，二年平，三年就不行”……这种现象被称为重（chóng）茬障碍。相应地，砍伐老的桃树、苹果树、梨树后，在同地块也难以再次栽活同种果树，这种现象被称为再植障碍。

播种6个月后，姜芽长成大姜（供图/曹坳程）

土壤也会“生病”

早期，人们认为重茬障碍等现象与施肥不足或营养元素缺乏有关，通过增施肥料，但效果欠佳。后经研究发现，重茬障碍主要是因为在同块土地连续栽种同种作物，会造成病虫害的积累，进而让土传病害越来越重。

土传病害，主要是危害作物的病原体，例如真菌、细菌、线虫和病毒随病残体生活在土壤中，在条件适宜时从作物根部或茎部侵害作物而引起的病害。它具有种类多、传播快、危害大、治理难的特点。

例如，一种叫雷尔氏菌（又称青枯菌）的细菌，可随雨水和农事操作快速传播，导致作物青枯、腐烂，很难救治。目前，预防传播是重要的防治措施。

除此之外，土壤板结、pH（酸碱度）持续降低、微量元素缺乏等因素也是引起作物减产的原因。

受姜瘟病（由青枯菌导致）侵害的死苗（供图/曹坳程）

综合技术防控土传病害

设施农业和集约化农业的发展，打破了千年来的自然栽种体系。例如，人们建立的温室可在任何季节栽种与收获作物，让普通百姓也能在寒冷季节吃上新鲜的果蔬。由此，应对土传病害刻不容缓。

一方面，分子育种技术的进步让人们发现，许多抗性基因对部分病害有很高的抗性，这促使育种专家加紧培育一些抗土传病害的作物品种来抵抗病菌的侵扰。

另一方面，土壤熏蒸消毒技术作为一种高效应对土传病害的方法也越来越受欢迎。常用的土壤消毒技术有生物熏蒸、物理消毒和化学消毒三大类。

黄瓜根部根结线虫病害（供图/曹坳程）

生物熏蒸

生物熏蒸主要是利用夏季农闲时间，将作物的秸秆与畜禽粪便混合，与土壤旋耕，然后盖上塑料薄膜，利用高温和畜禽粪便腐熟产生的化学物质，来杀死土传病原菌、线虫和地下害虫。这种方法不仅可处理作物秸秆，还可增加土壤肥力。

中国自主创新研发的火焰消毒机（供图/曹坳程）

物理消毒

物理消毒包括太阳能消毒、蒸汽消毒、火焰消毒等方式。通常来说，深度15厘米处的土温达到50摄氏度且持续30分钟，可杀死根结线虫，达到60摄氏度时可杀灭大多数真菌，70摄氏度时则可杀灭细菌和一些地下害虫。

化学消毒

化学消毒是最稳定、最能保证效果的，它是将熏蒸剂注入土壤来发挥消毒作用。目前，传统破坏臭氧层的熏蒸剂溴甲烷已被全球淘汰，其替代品氯化苦、棉隆、威百亩、异硫氰酸烯丙酯、硫酰氟等已在中国登记，作为土壤熏蒸剂使用。

用于土壤熏蒸的机械（供图/ 曹坳程）

实行化学消毒需要借助机械。在国家重点研发计划的资助下，中國研发了一系列高效用于土壤熏蒸的机械，不但助力药剂在土壤中分布均匀，能更高效防控土传病害，还实现了秸秆还田、深耕、碎土、施药的一体化功能，让作物在健康土壤中生长，变得更加健壮——这能极大减少作物生长期的农药使用量，提高食品安全性。

在实际操作中，以上方法通常据病虫害发生情况、土壤条件等因素按需选择或联合使用。此外，在土传病害发病不严重的地块，还可在作物根际周围添加生物有益菌，从而对有害病菌产生拮抗作用，减轻有害病菌的危害。

土传病害的防治需要农艺、农机和栽培管理措施的配合。当前，农业科技人员总结出一套以病原物快速检测技术为先导、源头控制为重点、土壤熏蒸与活化为核心、田间阻隔及生长期发病应急预案为补充的土传病害全生育期标准化防控技术体系，并取得显著的效果。现在，这些技术越来越受到农民朋友的欢迎，也增强了农产品的出口竞争力。