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同一种作物在同一地块连年种植的方式称连作或重茬种植。重茬作物普遍成活率低、生长不良、根活性低、抗逆性差，须根少、结果少、产量低、品质差、寿命短。这一现象在我国称为重茬问题，在日本称作忌地现象，在欧美国家称为再植问题或再植病害。研究发现，一般西瓜要轮作7~8年后才能再次种植，否则便容易因发生枯萎病而大量死秧甚至绝收；草莓重茬4年，可减产40%以上。重茬病害已经成为我国农业生产中一个急待解决而一直未能很好解决的难题。
一、重茬病害的原因
重茬问题在我国古农书上早有记载，但直到最近才引起我国的高度重视。大量研究发现，引起重茬病害的主要原因有如下3条，涉及土壤、肥料、病虫害等许多因素：
1. 土壤生物原因 作物在同一地点长期生长，某些病原微生物如镰刀菌残留于土壤或植物残体中大量繁衍，基数逐年上升。重茬栽培时，由于幼苗抵抗能力弱，易于感病。如根结线虫在土壤中逐年成倍增加，破坏作物的根系，影响作物的生长。再如蔬菜的软腐病、疫病，茄科的青枯病、猝倒病，瓜类的蔓枯病等病原菌菌核、休眠孢子在土壤中能生存2～6年，一般果菜类重茬2～3年、根菜3～5年都会出现明显的生育不良，使作物根部腐烂、纵裂、须根不发达，影响作物正常生理代谢。
2. 营养元素亏缺或失衡 某种作物在同一土壤中连续种植，片面消耗某些营养元素，使土壤营养元素呈现生理性不平衡，一些元素如Fe、Mn、B、Zn不断减少，造成作物营养平衡失调，导致缺素。通过对不同重茬年限耕层土壤中大量元素和微量元素的测定表明，随着重茬年限的增加，土壤中氮、磷、钾总量变化不大，而速效锌、硼的含量成倍减少，水解氮和速效钾的含量明显降低，平均年减少20mg/kg。
3. 自毒现象 自毒现象是指前茬作物的残留体在腐烂分解过程中，会产生一些毒素，如有机酸、醛、醇、烃类，对下茬作物有显著的抑制作用，影响作物自身的生长。如黄瓜残体腐败后引起黄瓜幼苗的根腐病，醇提液对大豆种子萌芽及胚根生长有明显抑制作用。
重茬病害是上述原因单独作用或共同作用的结果。有研究表明，重茬病害发生规律是，对于同一重茬年限的作物，白浆土重茬病害多，草甸黑土次之，黑土最少，土壤中有机质含量愈高，重茬病害愈少，土壤水分含量愈少，重茬病害越多。这表明，根际微生态环境的好坏，直接影响着重茬病害的发生。认识这一点，对于解决重茬问题具有非常重要的意义。
表1 西瓜枯萎病发病情况调查
处理 调查株数 病株率(%) 病指(%) 死苗率(%)
1 3mLNEB 180 15.00 8.19 3.89
2 5mLNEB 180 12.21 5.97 2.22
3 7mLNEB 180 8.30 3.15 1.11
4 自根苗(CK1) 180 53.33 34.86 17.22
5 嫁接苗(CK2) 180 9.40 4.58 1.11
二、NEB缓解或解决重茬病害的原理
实际上，移栽花草时，常强调带“娘家土”。 研究表明，此“娘家土”代表着一个复杂的微生物群落，有分解或降解前茬作物死亡根系及其根际微生物产生的有害物质的能力。只要作物根系、根系分泌物及根际微生物群落，这个完整的小生态系统不遭到破坏，不出现失调，就不会产生重茬现象。如果这个微生态环境遭到破坏，对于许多重茬作物，即使防好病，治好虫，施好肥，仍然不能彻底解决重茬病害问题。
根据这一情况，美国根茂公司研制生产了一种包含丛枝泡囊菌根的有机物生物高科技产品，称作营养强化平衡剂，英文为 Nutrient Enhancing Balancer，简称为NEB，“恩益碧”为其音译。NEB缓解或解决重茬病害的原理是，通过其所依赖的丛枝泡囊菌根，使作物根系延伸，促进根际有益微生物群落大量繁殖，使作物形成良好的根际微生态环境，提高作物抗病、防病能力，使重茬作物健康生长。丛枝泡囊菌根为土壤中丛枝泡囊菌根真菌与植物根系共生所形成的复合吸收器官。这种真菌一旦浸染作物根系，一方面向根外广泛延伸，菌带根长，使作物形成健康、庞大的根系，为作物形成良好的根际微生态环境，分解或者转化前茬作物所产生的毒素，减缓重茬种植的自毒现象；另一方面，丛枝泡囊菌根真菌占据作物根表，抢先吸收有害菌的营养，分泌抗生素，抑制或杀死有害菌，全面或部分消除重茬病害发生的土壤生物原因。
NEB能够促进作物吸收原来不能吸收利用的营养元素，特别是磷。磷是植物必须的营养元素之一。与其他大量元素相比，土壤中磷的含量相对较低，分布变异较大。由于土壤中有大量钙、铁、铝化合物的存在，土壤中磷的活性很低，即便施入磷肥，也很容易为这些化合物所固定，造成土壤缺磷。土壤磷达到根表主要通过扩散过程，磷的扩散速度远远低于作物吸收磷的速度，结果很快在根系周围形成磷的亏缺区，即使土壤不缺磷，作物仍然得不到磷，引起作物缺磷。NEB使作物根系须根发达，使根系能够延伸穿过磷亏缺区，转化并吸收作物原来无法利用的磷元素和其他营养。同时，丛枝泡囊真菌可在根细胞内伸展，形成丛枝状结构和泡囊，高效传递作物根系所吸收的养分，解决重茬病害的营养亏缺或失衡问题，使重茬作物健康生长。
NEB在世界各地和我国不少地区的很多作物上已经得到了广泛的应用。陕西省蒲城县罕井镇弥家村王贺平种植极不耐重茬的黑美人西瓜，使用NEB做急救，使重茬西瓜丰收。青海省农林科学院土肥研究所利用NEB在青海省乐都蔬菜基地进行防治重茬辣椒疫病的试验，发现经NEB处理的作物植株生长明显旺盛，开花数多，坐果多，落花少，特别是疫霉病发病率显著低于对照区，病情指数比对照低80%左右，经济效益可观，受到当地农户好评。
三、NEB解决西瓜重茬病害的试验一例
西瓜重茬种植会造成枯萎病大量发生而死秧甚至绝收，目前防治的最好办法是嫁接，嫁接是使用砧木的根系代替西瓜的根系，达到增根壮苗，抗病防病的目的。使用NEB，同样可以增强西瓜根系的延伸能力，达到增根壮苗，抗病防病的目的，而且省工省时。为此2002年2~6月，山东省邹平县农业局脱毒种苗研究所进行了NEB与嫁接技术的对比试验。
试验地为轻壤土，西瓜品种为京欣一号，嫁接砧木选用瓠砧一号，NEB为美国根茂公司生产的高科技产品。试验设5个处理，即处理1：NEB原液3mL，对水45kg灌根；处理2：NEB原液5mL，对水45kg灌根；处理3：NEB原液7mL，对水45kg灌根；处理4：采用自根苗CK1；处理5：采用靠接法嫁接的嫁接苗，CK2。每小区为3行，株距0.5m，行距1.5m，小区面积为67.5m2，种植90株。试验为随机排列，重复1次，肥水条件和常规管理完全一样。
试验结果列于表1。结果表明，各个处理中，处理3对于西瓜枯萎病的防治效果最好，其枯萎病发病株率仅为8.30%，病情指数为3.15%，死苗率为1.11%，其次为嫁接栽培CK2，两者防治枯萎病效果都很理想，而NEB效果更优。
京欣一号自根苗发病株率达到53.33%，病情指数为34.86%，死苗率达到17.22%。说明此重茬西瓜田，枯萎病发生十分严重。
试验表明，NEB不仅能够增根壮苗，而且能够很好地抑制引起枯萎病的病原菌尖孢镰刀菌的存活，达到有效防治重茬西瓜田枯萎病发生的目的。对于2年重茬的西瓜田，NEB防治枯萎病的效果达到了甚至超过了嫁接栽培的水平。
四、讨论
重茬病害如此严重，为什么人们还要重茬种植？由于种植习惯、种植条件、种植技术以及市场培养等诸多因素，除了放弃种植或重茬种植之外，农民别无选择，因此广大农民热切盼望一种解决重茬病害的技术。美国高科技NEB通过促进作物形成庞大的根系，提高了作物抗病防病能力，为缓解或解决重茬问题提供了一条简捷、经济的路子。
NEB已经在几十种作物，特别是西瓜、黄瓜、甜瓜、茄子、西红柿、白菜、芹菜等蔬菜作物上，表现了很好的抗重茬病害的效果，为农民带来了丰厚的经济效益。由于重茬病害与土壤微生态环境、有机质含量密切相关，使用NEB的同时，可施用有机肥，增加土壤的有机质，以进一步消除重茬病害发生的温床。 |
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