作物连作必然会导致连作障碍吗?

Continuous cropping obstacles (CCOs) refer to the phenomenon encountered when the same crop or its related species are continuously planted on the same plot, and even under normal management conditions, the yield and quality of products are still reduced,

连作障碍是指在同一地块上连续种植同一作物或其相关物种,即使在正常的管理条件下,产品的产量和质量仍然下降,病虫害严重的现象

CCO可导致高达20%-80%的作物产量损失。连作问题严重的地区几乎将完全失去生产,这已成为农业产能扩张和可持续性的最大限制因素之一

过去,CCOs的问题一直困扰着农业科学家:CCOs的原因是什么?长期连作肯定会导致CCO吗?如何减少CCO

为了回答这些问题,发表在《农业科学与工程前沿》上的一篇新文章总结了过去的研究。CCOs是植物、土壤、微生物和环境之间相互作用的外在表现。土壤退化、土壤生态环境恶化和植物自毒是CCOs的主要原因。然而,并非所有土壤在长期连作后都会有CCO

在连作中,土传疾病主要有三种发病模式:(1)连作重型,表现为在整个连作过程中病情加重,作物产量持续下降;(2) 后期缓解型,表现为连作前期土传病害严重,连作后期形成抑病土壤,土传病害得到缓解;(3) 连续波动型,表现为连作期间重疾期和疾病缓解期的交替

根生物学理论强调营养效率是从土壤到土壤生物再到植物的多界面系统协同作用和改善的过程。因此,为了解决CCOs的问题,有必要从系统层面通过调节根际各种界面的级联放大效应来减少

通过合理的水肥管理、优化种植结构、保护性耕作、土壤生物调控等措施,调节土壤微食物网结构,实现CCOs的减少

本文总结了连作土壤土传疾病的发病机制,并提出有必要从植物-土壤-土壤生物相互作用的系统角度出发,有针对性地预防土传疾病,以减少连作障碍