作物连作一定会导致连作障碍吗？

作物连作障碍是指同一作物或近缘作物连作以后，即使在正常栽培管理的情况下，也会产生产量降低、品质变差的现象。连作障碍可使作物产量损失达20%–80%，严重的连作障碍发生区域几乎绝产，这已成为制约农业产能提升和可持续的最大限制因子之一。在过去，有关连作障碍的问题一直困扰着农业科学家：连作障碍的成因是什么？长期连作一定会造成连作障碍吗？连作障碍如何消减?

为回答这些科学问题，本文对过往研究进行了总结。连作障碍是植物、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作用是连作障碍的主要诱因。然而，并非所有土壤在长期连作后一定会发生连作障碍，在连作中，土传病害主要有三种发病模式：（1）持续严重型，表现为在整个连作过程中，病害愈发严重，作物持续减产；（2）后期减轻型，表现为在连作初期土传病害严重，在连作后期形成抑病土，土传病害缓解，病害减轻；（3）持续波动型，表现为在连作期间病害严重期和病害缓解期循环交替。根际生命共同体理论强调养分高效是一个从土壤到土壤生物再到植物多界面系统协同互作提升的过程，因此，解决连作障碍问题必须从系统层面通过调控根际生命共同体各界面作用的级联放大效应而实现连作障碍消减。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控土壤微食物网结构，从而实现连作障碍的消减、作物高产稳产和产能提升，以及可持续绿色发展。本文总结了连作土壤中土传病害的发病规律，提出必须从植物–土壤–土壤生物相互作用的系统角度出发，有针对性地防控土传病害以实现连作障碍消减，该研究已于2024年发表在《农业科学与工程前沿》 （英文）期刊上，DOI: 10.15302/J-FASE-2024543。