土壤退化已成为制约西北地区棉花、马铃薯及设施农业三大主导产业发展的瓶颈。采用常规施肥灌溉及植保措施对土壤生物退化修复收效甚微。

　　■薛泉宏

　　目前，我国具有生物退化的耕地面积约1亿亩。其中，全国仅设施蔬菜种植就达到5020万亩。西北地区连作造成的生物退化土壤已达5000万亩以上：新疆棉花连作面积2000万亩，西北马铃薯及设施温室面积分别达2000万亩及1000万亩以上。

　　土壤退化已成为制约西北地区棉花、马铃薯及设施农业三大主导产业发展的瓶颈。采用常规施肥灌溉及植保措施对土壤生物退化修复收效甚微。

　　现代农业包括现代种植业和现代养殖业。现代种植业的主要特点在于设施化、专业化、集约化及商品化，普遍存在同一田块或设施种植区多年连续种植同一作物的现象。连作导致作物病害加重、生长不良、品质下降、产量降低甚至绝收。在高附加值的经济作物和园艺作物上，该现象尤为严重。由连茬种植的农作物和土壤微生物共同引起的连茬作物生产力下降或绝收的现象称为土壤生物退化，传统上称之为连作障碍或再植病害。

　　在发生生物退化的土壤上，改种其他作物能达到正常生长水平，故由生物引起的土壤生物退化不是土壤生产力的绝对丧失，应称之为土壤的相对退化。这种土壤退化对作物有选择性，仅抑制连茬作物，对其他作物无影响或影响不大，实施轮作倒茬时症状消失，故长期以来并未引起研究者高度关注。用传统的化学农药等植物保护技术效果差，现有技术措施难以从根本上解决问题。诸如，通常采用氯化苦、甲醛处理土壤或耕层换土解决土壤生物退化，但成本高、效果差，杀死了大量的有益微生物，破坏了土壤中微生物的生态平衡，导致土壤生产力下降等新的问题。

　　在“无药可用，无法可用”的情境下，轮作倒茬是解决该问题的最佳途径，但在目前中国人多地少及土地承包到户的情况下，在现代种植业向设施化、集约化及商品化发展的形势下，轮作难度大，难以实施。

　　寻求新的防控技术是现代种植业目前亟待解决的问题。

　　研究表明，土壤生物退化发生的主要机制有三：一是连续种植导致土壤中特定病原菌数量大幅度增加，有益菌数量减少，微生物区系异常，使土传病害加重；二是连续种植导致作物产生的自毒物质在土壤中累积，作物根区土壤化学环境恶化，产生化感抑制作用，使作物生长不良；三是作物对某些元素的偏好吸收导致营养元素失衡。

　　针对土壤退化的发生机制，通过施用化学肥料可以有效解决营养元素平衡失调问题。但土壤中病原菌增加、微生物区系异常及自毒物质累积则难以用农药和现有栽培技术解决。

　　因此，要从保持现代农业持续发展的高度重视土壤生物退化问题，建议如下：

　　改变单一农药防治策略，从作物根区微生态修复新角度开展研究，综合治理。组织微生物学、微生态学、土壤与土壤化学、植物营养学、植物保护学、园艺学及作物栽培学等学科的科研力量联合攻关，搞清发生机制，开发新的产品及技术。采用“扶正祛邪”的控制思路研制新型多功能微生物制剂，抑制土传病害病原菌生长、调整微生物区系，分解根泌自毒物质，分泌植物激素刺激根系发育与作物生长，进行作物根区微生态修复，从根源上减轻或消除连作引起的土壤生物退化。

　　其中用有益菌抑制病原菌，用有益菌分解自毒物质就属于“祛邪”；接种有益菌，增加土壤中有益菌数量，调整微生物区系平衡，用产植物激素的有益菌促进作物根系发育及作物生长就属于“扶正”，二者并举，才能收到预期效果。

　　目前，针对土壤生物退化，国内已有专门研究，并取得重要进展：已筛选出大量多功能微生物；研制出针对辣椒等多种园艺作物及丹参等中药的多功能放线菌修复剂；在多种作物上进行了效果验证及机理分析。下一阶段，亟待进行更为深入的机理研究及在更多作物上的效果观察，从而在生产上示范、宣传、推广。