導讀:由于我們對作物土傳病原微生物生長繁殖規律和傳播擴散途徑的認識不足，隨著集約化種植不斷推廣與發展，作物土傳病害在我國已成蔓延趨勢，對我國農業生產的可持續發展、農產品和生態環境安全帶來了嚴峻挑戰。
遏制土傳病害是生產實際的迫切需要、刻不容緩，同時也是土壤學科的發展機遇。
問：蔡老師好！時隔一年，我們再次來談“土傳病害”，您好像更加肯定了自己的擔心？土傳病害究竟在給我們帶來怎樣的影響呢？
蔡祖聰：是的。土傳病害是非常可怕的，它擴展蔓延的速度非常快。所以現在土傳病帶來的危害遠比過去要嚴重很多。
一是受到土傳病害影響的作物種類越來越多，過去沒有發現土傳病害的作物，現在也開始出現了土傳病。二是危害的面積和程度越來越大，絕收的作物越來越多。第三是發現的土傳病原菌種類越來越多。過去對待土傳病害我們采用輪作的辦法，但現在這個辦法不太好實現了。因為我們的土地資源日益緊張，輪作的空間越來越小。加之商業化的農業生產，輪作不利于長期穩定占有市場而且會增加成本，輪作已經受到了很大的局限。
那么依據土傳病害專一性危害特定作物的特點，所以我們輪著種植不同的作物，但是病原菌還在這兒的話，最終出現的情況就是什么作物也不能種了。這種情況不是沒有，現在一些地方已經出現。我們有時會看見有些大棚荒廢在那兒，廢棄原因多種多樣，但其中一種原因就是因為土傳病害。這種例子很多，我非常擔心，真的有一天出現生態災害。土傳病害還有著很強的隱蔽性和毀滅性，今天看著挺好，但明天毀滅性的全部死掉，都不會給我們一個緩沖時間。
雖然我們國家對土傳病害的研究已經有幾十年，但是我們對作物土傳病原微生物生長繁殖規律和傳播擴散途徑的認識是不足的,隨著集約化種植不斷推廣與發展,作物土傳病害在我國已成蔓延趨勢,越發嚴重！對我們國家農業生產的可持續發展、農產品和生態環境安全帶來了嚴峻挑戰。
問：土傳病是最常見和最嚴重的作物病害，為什么說它還沒有被足夠重視呢?
蔡祖聰：我們國家的農業，是政府最關心的事情，但是最關心并不代表就注意到了這個問題，舉一個簡單的例子，土傳病的危害程度還沒有列入統計的范圍，那就是說政府還沒有注意到，注意到了就會進行統計土傳病害的危害程度了。土壤科學家現在也沒有引起重視，研究土傳病害的非常少，真正研究土壤病原菌與土壤關系的專家目前在我們國家還沒有。病原菌之所以快速的擴展與生產者也有一定關系，因為大家還沒有注意到，土傳病與動物與人的傳染病是一樣的，它通過不同途徑傳染。那么要防治土傳病害的傳染，一定需要生產者自己注意，去切斷它的傳染途徑，這樣才能控制它的傳播。
我想表達的是，對土傳病害希望政府能夠重視，希望我們科研人員能夠重視，希望我們的生產者能重視，重視土傳病蔓延的勢頭，它是當前農業生產實際比較迫切需要解決的問題，希望大家能夠共同努力把這個問題抑制下去。因為最終要解決土傳病害的問題，沒有政府的介入、沒有科學技術、沒有生產者的防護意識都是不行的。
問：那么我想我們很有必要了解一下土傳病害的成因？同時您講到它也是造成農藥過量使用的主要原因？
蔡祖聰：土傳病害主要由土壤病原菌引起，這些微生物在集約化種植土壤中廣泛分布。任何生物在生長繁殖過程中都有損害其自身生長環境的特性, 生物對生長環境的損害程度隨生物密度的增加而增強，農作物也不例外。所以它的成因首先是高投入、 高產量且單一品種種植的集約化種植制度下，作物根系向土壤分泌大量的化感物質，誘導病原微生物大量繁殖，最終侵入作物引起病害，因而土傳病害的發生機率大。也就是作物的產量高、作物的密度大，病原菌的數量與密度也會增加，從而加大土傳病害的發生。其次，現代集約化種植過程中大量不合理施用化肥導致土壤理化性質退化，土壤中有益微生物減少，從而不能通過土壤微生物相互克制作用而有效抑制病原微生物的生長和活性，使得土壤自身的修復能力降低。再有就是農業生產者普遍缺乏防止土壤病原微生物傳播和擴散的意識,隨意丟棄染病的作物殘體，用被病原菌污染的水源灌溉等，加速了土傳病原微生物的傳播和擴散。
案例
我們在調查中發現，云南石屏一花卉公司用于灌溉的池塘水中，尖孢鐮刀菌數量達26cfu mL-1 ；西雙版納香蕉種植區河流水中尖孢鐮刀菌數量達4 cfu mL-1。可以說明種子、 種苗也是病原菌傳播的途徑。 通過河流流水造成更大影響的擴散。
土傳病之所以成為農藥過量使用的原因，這里有一個前提，首先土壤病原菌是在土壤中，再進入作物根系而使作物致病，所以你要用什么藥治都不行，因為這些病原菌已經在根里。這個前提讓我們認識到土傳病原菌不能治，只能防。而防就會使用大量的農藥，并且使用時沒有太多目標，針對性不強，這就導致農藥使用量不斷往上漲，但農藥實際效果非常有限。最終引發的是農藥大量使用，影響我們的農產品，影響我們的生態環境。
那么我們要想解決土傳病害的問題，必須要從土壤著手，因為土壤病原菌是在土壤中，土壤是最關鍵的部分。
問：土壤自身有龐大的功能，但目前我們對它的了解還太少！從土壤著手，我們是否需要找到一個具體的對象或者說具體的研究目標？
蔡祖聰：是的。這個具體的對象就是土壤中的病原菌，我們需要了解它在土壤中是如何生長繁殖的。
這里的核心是我們要把土壤中病原菌數量控制住。而如何控制病原菌數量，就需要我們了解土壤病原菌與土壤之間的環境關系，這是我們的研究目標，也是土傳病害帶給我們的科學啟示。最終達到的是通過改造土壤環境來控制土壤病原菌數量，也就是把病原菌生長的環境給它改造掉，讓這個環境不適宜病原菌生長，這也是從根本抵抗土傳病害的最長遠辦法。
問：不過，對于土傳病害的研究，從當前的文獻來看，大家關注更多的還是在土壤病原菌與植物（農作物）之間的關聯？而從學科角度講，您認為，有關土壤病原菌的研究還需要土壤學科的介入，需要多學科共同進行?
蔡祖聰：是的。從學科角度講，現在是植保在單方面進行研究。所以更多的文獻是從土壤病原菌與植物之間的關聯展開的。那么土傳病本身與植物生長關系上面可以分成兩個階段，一是有植物生長的階段，第二個是沒有植物生長的階段。
植保研究的是在植物生長階段這些土傳病原菌與植物之間的關系。這一部分顯然不能缺少。但沒有植物生長的階段，土傳病原菌依然生長在土壤中，而此階段的土傳病原菌完全被忽視了，沒有去研究。這一階段需要從事土壤學研究的科研人員去做。具體到土壤當中病原菌數量的控制，也需要從事土壤學研究的人員去做。
所以通過這兩個階段，可以看出，從學科角度，植保與土壤學兩者各有分工，又需要相互合作，學科交叉，特別是土壤、植物、病原菌三者需要結合起來進行研究，我想這里面各有各的側重點，三者之間應該交叉合作進行研究。這樣土傳病害才能很好地被控制。
目前來講，土傳病害的危害程度很大，蔓延的態勢也越來越嚴重。如果從事植保的科研人員和土壤學科研人員共同來進行研究，兩條腿來走路，我想才能從根本上解決土傳病害的問題，而這其中，不是說各走各的，需要大家協調進行，共同應對土傳病害的問題。
問：您在2015年發表了一篇文章“土壤學不應忽視對作物土傳病原微生物的研究”，從字面來理解，您認為土壤學忽視了對作物土傳病害的研究？您也曾不止一次提出，對土壤病原菌的研究會對土壤學科發展起到很大的推動作用？
蔡祖聰：我說土壤學忽視了對作物土傳病害的研究，這應該還是比較保守的說法。事實上，我至今未檢索到一篇研究土傳病原菌與土壤環境關系的文獻。
剛開始的時候，我認為土傳病原菌是土壤微生物中的一部分，那么既然是土壤微生物的一部分，應該是土壤學研究的范疇，如果不研究會覺得很可惜。現在我認為，它不僅僅需要研究，而且有很迫切的現實需求，如果不研究就是一種失職行為。
我在云南有了一個專家工作站。在云南所見到的土傳病害危害，讓我很不是滋味。我自認為我對土壤研究了一輩子，但是在云南，面對那么嚴重和普遍的土傳病害問題，過去都沒發現，我感到很慚愧。所以現在的心情和2015年寫文章的心情完全不一樣。
我們現在有幾千萬畝的塑料大棚，而這些塑料大棚大都存在土傳病害的問題。而除了大棚土壤出現這個問題，還有香蕉、甘蔗、花椒、果樹等這些作物也在發生大面積的土傳病害。那么究竟發生土傳病害的面積有多少，我們不知道。可是問題的嚴重性，你只要與農民接觸一下，與種植這些作物的農技科研人員接觸一下，你就會馬上可以感覺的到，他們現在很著急。
我想說的是，要想控制土傳病害，進行土傳病害的防治，沒有土壤學家的參與是很困難的。有土壤學家的參與會更有利于問題的解決，而且這也是土壤工作者的一個責任，應該做這個事情。我們有些土壤工作者對土壤微生物的研究，做的相當不錯。但是沒有人去關注與我們生活密切相關的土傳病原菌，土傳病原菌與我們農產品品質、產量密切相關，而且它與我們的農藥使用聯系在一起，與我們的生態環境是聯系在一起的。要知道每一次的科學發展，最終動力還是來自于社會需要。
對于學科發展來說，土壤病原菌作為土壤微生物的其中成員，它是可以拿出來培養的，并且它的功能非常明確，就是能導致作物生病、死亡。所以我們對土壤病原菌的研究目標也非常明確，另外它因為可培養，所以沒有像不可培養土壤微生物那么難。最重要的是它有現實需要。我相信，土壤病原菌研究對于推動土壤學科發展會有很大的促進作用。
問：從土壤學角度應對土傳病害，我們當前急需研究的內容是什么？
蔡祖聰：要是有一天，我們知道了土壤病原菌，它對某一個物質非常敏感，我就在土里加入這種物質它就沒有辦法長了，數量也就受到了控制。要實現這個目標，首先一定要了解病原菌在土壤中是怎么生長的，怎么生活的，它是怎么活下去，這是最最基礎的。而減少病原菌數量是有一定范圍的。土壤中的微生物是不可能被全部殺死掉的，我們目前殺死病原菌是將它的數量減少到安全臨界值之下，就是可以保證它不會使作物致病的臨界值，這個我們目前可以做到。
我們發現用強還原方法處理土壤后，再把病原菌接種到處理前的水平，處理后的土壤就沒有再發病；如果處理后接種有益菌，有益菌就可存活。也就是改變土壤中的環境，把適合病原菌生長的環境改造掉，那么這些病原菌的致病功能就會得到遏制，有益菌就會活下來。由此可以看出，土壤環境是決定土壤微生物活性的關鍵。
但是我用強還原處理后的土壤環境，怎么用數據去描述它，這是仍然沒有解決的問題。比如人的身體，怎樣是健康的怎樣是不健康的，有各種各樣的指標去體現。土壤也有很多性質，如有機質含量、酸堿度、鹽分、水分、透氣性、養分氮磷鉀含量等等。但是哪些性質在決定土傳病原菌生長和發揮致病功能中起關鍵作用，數量指標是多少，這些我們現在仍然不清楚 。這就是需要我們去研究的東西。而且這是急需要去做的一個事情。
問：目前比較直觀產生結果的，就是您所說遏制土傳病與到2020年實現我國農藥零增長有直接關系？您這邊的實際案例是如何來操作的呢？對于遏制土傳病害，您有哪些具體的建議呢?
蔡祖聰：使用農藥的最主要驅動力之一是減少作物土傳病害。如果能夠不使用農藥或少使用農藥而有效防治作物土傳病害，那么農藥的使用量就會大幅度下降，就有可能到2020年實現我國農藥使用量零增長的目標。
就目前的實際情況而言，不使用或少使用農藥而有效減少作物土傳病害有多條途徑。
一，讓農技服務人員和農戶盡快掌握土傳病原微生物傳播途徑的知識，切斷土傳病原微生物傳播途徑，遏制其進一步擴散勢頭。
二，可以試行“測土施治”。我們的研究表明，土傳病原菌數量與作物發病率有密切的關系，而且有比較一致的臨界值。雖然土傳病原種類很多，但對于每一種作物，導致土傳病害的病原菌種類非常有限，經常只有一種或者二種到三種。因此，如果農戶將需要種植的作物告知技術人員，技術人員就可分析土壤中該種作物的土傳病原菌數量。根據病原菌數量可以作出相應的對策。如土傳病原菌數量在安全線以下，即可種植該作物而無需使用控制該土傳病害的農藥；如果土傳病原菌數量在安全線以上，則1）建議改種其它作物；2）種植之前先進行土壤滅菌處理。
三，盡量采用非農藥滅菌方法。現在已有多種這樣的方法。從我們這幾年的工作看，強還原土壤滅菌處理可以有效殺滅土傳病原微生物，而且有促進有益微生物生長、抑制雜草生長的功效，這樣不僅省去了防止土傳病原的農藥，而且可以減少除草劑的使用量。
整體來講，我建議：需要開展土傳病原微生物普查、進行測土施治、多學科深入研究作物土傳病原微生物及大力普及科學種植知識。
問：目前對您來說，最重要的任務就是推廣？推廣土傳病害的危害性知識，推廣目前您認為可行的防治土傳病害的方法？
蔡祖聰：是的， 我的愿望是將“強還原土壤處理方法”在有條件推行的地區和作物盡快應用起來。我現在的興趣就在土壤病原菌上，我認為對它的研究對于生產實踐能產生很大的作用，同時也可以推動學科的發展。
但推廣很不容易，目前有兩個問題：首先要讓農民相信。第二個問題就是我們要用到大量的有機物料。而有機物料的來源成為問題，但這個問題說出來有些好笑，因為我們農村有大量的有機物料，每年我們需要的秸稈在農村有很多很多。可真正去使用這些有機物料、要去收它，要去考慮成本的時候，就非常難。有機物料比如作物秸稈，效果比較好的是稻草、玉米、小麥秸稈，我們知道這些秸稈用于強還原土壤處理會非常好，但收集的成本都太高了。
強還原土壤處理方法是多功能的，它不僅僅可以除草，還可以控制土壤中的鹽分，還可以調節土壤中的酸度，加入有機物料后還可以提高土壤的養分和有機質含量，土壤中的整個結構都會發生變化，這是一個非常綜合性的方法。是其他滅菌方法所達不到的，強還原土壤方法的殺菌效果與噴打農藥的效果相當，都能達到90%以上的滅土壤病原菌的效果。而這個方法的核心就是減少病原菌的同時改變土壤環境。改造后的土壤環境不適宜于土傳病原菌發揮致病功能，有益于有益微生物的存活。但是如何量化地描述這個改造后的環境，還需要我們進一步研究。
現在，對于蔬菜地我們已經可以直接投入運用，但是對農民來說，他們需要被普及，還需要農民能夠接受。
問：對土傳病害的研究，您會一直進行下去?
蔡祖聰：是的。這也是我們團隊目前主要的科研動態，圍繞“土傳病害”防控進行研究，主要針對土壤病原菌與土壤之間的關系來進行。我相信對土傳病害越來越會引起大家足夠的重視。今年我們團隊剛剛獲得國家自然科學基金面上項目：洋桔梗栽培土壤致病/抑病關鍵微生物特征及其演變規律與驅動因子研究。另外一個是國家自然科學基金青年基金：三七化感自毒物質消減規律及其微生物學機制研究。
我們會按照這個方向努力前行..我的科研方向不會再變了，會圍繞土傳病害一直進行下去。同時，希望能夠為推動土壤病原菌與土壤環境關系的研究作出一些貢獻。
中國鄉村發現網轉自：農業環境科學 微信公眾號(原創)
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