农作物保护
许多参考文献表明，农业生态系统中杂草、害虫和疾病压力的增加是由于农业实践和种植制度的变化，特别是轮作、施肥和农用化学品的应用导致了更大的集约化(Altieri和Nicholls 2003年)。传统的农业倾向于依赖合成化学品和一些转基因作物品种来控制害虫，疾病和杂草，但这些都是明确避免的有机农业系统，利用作物轮作、天敌、抗性作物品种和有限的生物干预(Hani et al. 1998;Lampkin and Measures 1999)。在综合管理战略中结合这些方法的目的是:提高作物和动物健康，减少病虫害和杂草滋生的条件;增强害虫、疾病和杂草天敌的活动，包括其他昆虫、真菌、细菌和其他生物作为生物防治剂(Lampkin 1999;Speiser et al. 2006)。的农艺实践和使用有机肥料其中养分释放是渐进的，可以减少杂草竞争和可能的损害。一项研究表明，通过确保播种前土壤中的氮含量约为100公斤/公顷，应该有可能减少杂草竞争(valentin - morison和Meynard 2008)。
由土壤结构、土壤类型或渍水引起的土壤透气性差与胡萝卜空斑病(Pythium spp.)的发生有关(Hiltunen and White 2002)。已知豌豆根腐复合体(镰刀菌属)受土壤压实度、温度和湿度的影响。Chang(1994)的研究表明，压实导致土壤容重的增加显著增加了根腐病的发病率和疾病的严重程度，并大大降低了豌豆植株的鲜重。研究表明，减少土壤压实度、增加排水和提高土壤温度的耕作方法通常可以降低根腐病病原体对豆类等许多蔬菜造成的严重程度和损害(Abawi和Widmer 2000年)。
土壤微生物生物量一般有助于作物保护，菌根生物尤其有助于控制植物根系病原体。菌根在许多方面起作用，如:促进寄主植物对养分的获取;在感染部位和根际内竞争性排除病原体;诱导根的解剖结构变化，从而形成病原体进入的物理屏障;产生对抗根病原体的拮抗物质和激活植物防御机制(Sullivan 2001)。农业实践可以对菌根真菌以及其他土壤微生物产生重大的短期或长期影响。在一项试验中，研究了来自有机和常规管理土壤的菌根孢子在促进韭菜和白三叶草品种生长方面的有效性，结果表明，白三叶草只在低肥力的有机管理土壤中从菌根感染中受益。此外，在这项研究中，有机土壤中的接种剂在实现菌根感染和使两种作物更有效地吸收磷方面更有效(Scullion et al. 1998)。密集的农业实践可能会降低本地菌根真菌的效益。
生物防治剂，特别是植物病原真菌，为化学农药提供了可能的替代品(Ghorbani et al. 2005)。正如Speiser等人(2006)所建议的那样，通过使用生物防治剂而不是化学农药，有机农业用生物防治剂等“有机投入”代替了农药或兽药等“农用化学品”。然而，在从传统农业向有机农业转变的早期阶段，作物保护尤其重要，因为天敌和生物防治剂还不完全可用，需要时间才能达到平衡(Lampkin 1999)。生物防治方法被公认为适用于农业生态系统的实用、安全、对环境有益的管理技术(Charudatan 2001)。内生菌可作为生物防治剂的机制包括产生抗生素制剂(Lambert等，1987;Chen et al. 1993;Sturz等人，1998,2000)，铁载体产生(Kloepper等人，1980)，养分竞争(Kloepper等人，1980)，生态位排斥(Cook和Baker 1983)和诱导系统性获得性宿主抗性(Chen等人，1995)。
自早期观察以来，农业系统的生物多样性往往与植物疾病发病率低和高相关生态稳定，许多科学家已经证明，一系列土壤微生物积极支持植物健康(Dehne 1982;Fitter和Garbaye 1994;Azcon-Aguilar和Barea 1996)。从传统管理向有机管理转变的结果是土壤微生物生物量发生变化(Shannon et al. 2002)，因此群落中的植物病原体将发生变化，缺乏合成农药改善了生物多样性，增加了有益生物的出现(Klingen et al. 2002)。
由于自然死亡率和共存根区微生物的拮抗活性，轮作中选择对特定病原体不太敏感的作物会导致种群数量下降(Fry 1982)。作物轮作还可以提供超出通常与病原体宿主范围和腐生存活相关的微生物效益(Peters et al. 2003)。轮作在限制需要活体宿主组织的生物营养性病原体或腐生生存能力低的病原体的影响方面最为成功(Bailey和Duczek 1996)。然而，轮作在减少由寄主范围广的病原体或产生菌核或卵孢子等长寿命生存结构的病原体引起的疾病方面最不成功(Umaerus等人，1989年)。豆科植物年龄也是对豆科植物秸秆质量及其氮磷释放动态影响最大的参数，对氮磷吸收的恢复和损失以及最终的种植制度可持续性具有潜在的重要影响(Vanlauwe et al. 2008)。种子质量也是作物种植的一个主要问题，特别是在中国低投入的农业系统，品种通常在比传统农业系统更有压力的条件下生长。在专为有机系统培育的品种中缺乏有机种子的情况下，在传统系统中选择高种子质量的非转基因作物基因型在低投入有机系统中生长时也会具有高种子质量(Yara等，2008年)。
人们对使用有机改进剂越来越感兴趣堆肥提取物不仅可以改善生物、化学和物理土壤条件，而且还可以直接和间接控制热带、干旱和温带气候中的作物病虫害(Abbasi等，2002;raybet雷竞技最新Litterick et al. 2004)。有机农场为了这些目的，经常使用有机肥料、堆肥和添加岩石矿物，以帮助确保高质量农产品的可接受产量，特别是在集约化蔬菜生产系统中(Zhang et al.， 1998;Diver et al. 1999;Montemurro等，2005;Barker and Bryson 2006;Toor et al. 2006)。然而，植物残体和堆肥对土壤或水萃取物对土壤和/或作物叶片的应用效果与植物材料或堆肥原料的分解程度密切相关(Ghorbani等，2008b)。成熟的堆肥通常更有抑制作用，尽管在低质量、不成熟的堆肥中发现了容易获得的碳化合物，抑制了Pythium和Rhizoctonia (Nelson等，1994年)。有益生物可用于接种堆肥:例如，添加木霉和黄杆菌菌株以抑制土豆中的根枯菌。哈兹木霉通过产生抗真菌分泌物来对抗多种土壤传播的作物真菌病原体，包括茄枯菌(Sullivan 2001)。堆肥对氮肥的贡献也必须考虑在内，因为养分状况可能影响病原体的严重程度。 Phytophthora die-back of Rhodododendron, Fusarium wilt of cyclamen and fire blight are examples of diseases that increase in severity as a result of excessive nitrogen fertility introduced into container media with composted biosolids (Ceuster and Hoitink 1999). Direct changes in host susceptibility to infection in response to nitrogen supply have also been postulated but are still controversial (Savary et al. 1995). It is known, for example, that fertilization with large amounts of nitrogen increases the susceptibility of pear to fire blight (Erwinia amylovora (Burrill) Winslow), and of wheat to rust (Puccinia graminis Pers.) and powdery mildew (Erysiphe graminis DC. f. sp. tritici Marchal) (Agrios 1997). Sheath blight (R. solani Kuhn) in rice fields increases with increasing N level (Cu et al. 1996). Applications of urea increase the severity of Rhizoctonia blight (Colbach et al. 1996). Growth and disease responses to high levels of NH4-N have been documented with a range of plants and pathogens (Sasseville and Mills 1979; Marti and Mills 1991). In contrast, reduced availability of nitrogen may increase the susceptibility of tomato to Fusarium wilt, of many solanaceous plants to Alternaria solani (Ell. & Mart.) Jones & Grout. early blight and Pseudomonas solanacearum (Smith) Smith wilt; of sugar beets to Sclerotium rolfsii, and of most seedlings to Pythium damping off (Agrios 1997). Similarly ammonium fertilizer can decrease disease levels and infection cycles of take-all (Gaeumannomyces graminis (Sacc) Arx & Olivier var. tritici Walker (Ggt) in wheat (Colbach et al. 1996). Thus, there is a real need to determine the effect of soil nutrient supply on disease development and biocontrol activities of biocontrol agents.
施用有机物和所有增加土壤中微生物总活性和增加养分竞争的处理可能会增强对病原体的总体抑制(Ghorbani et al, 2008b)，改善植物健康并诱导许多植物抗病性(Sullivan, 2001)。施用禽粪可以降低疾病发病率，与化肥相比，80%的健康番茄(Ghorbani et al 2008a)。随着活性微生物生物量的增加，土壤中利用碳、养分和能量的能力增加，因此这些资源对于土壤传播的病原体将非常有限。在这种情况下，大量的土壤养分被束缚在土壤微生物体内，因此对养分的竞争将非常激烈。有机肥料，尤其是堆肥，可以作为与植物病原体竞争的拮抗剂的食物来源和庇护所;捕食并寄生病原体和产生抗生素的有益微生物的有机体(Sullivan 2001)。无论如何，正如Ceuster和Hoitink(1999)所建议的，由于有机修正的可变性质，必须控制其许多方面以获得一致的结果。制备有机肥的有机物质的组成、加工方法、成品的稳定性或成熟度、提供的可用植物营养物质的数量和施用时间都必须仔细考虑。
有机农民应该知道碳氮比和氮磷比在有机肥料中在施用N-P-K前，以制定整体病虫害管理策略。大多数高碳氮比堆肥(>70:1)固定氮，在这种产品中生长的植物遭受慢性氮缺乏，导致生长不足，对病原体或昆虫的易感性增加(Ceuster和Hoitink 1999)。高C/N比的树皮堆肥可以抑制镰刀菌枯萎病，但低C/N比的堆肥可能会因为过量的氮而变得更严重，这有利于镰刀菌(Hoitink et al. 1997)。堆肥峰值加热阶段之后的水分含量对居住在成品中的生物的范围至关重要。至少有40-50%水分的堆肥将被细菌和真菌定植，并将抑制皮癣病(Hoitink等，1997年)。
为了直接控制和管理植物病原体，已经开发了各种替代的非化学合成处理方法，特别是用于有机系统，但也适用于常规种植。这些包括植物材料或堆肥的水萃取物、矿物制剂，以及通常以低剂量施用于土壤和/或作物叶片的专门选择的微生物种群。它们可能具有直接的抗病作用和/或诱导植物抗性或刺激竞争微生物，或以其他方式拮抗目标植物病原体(Ghorbani et al. 2006)。负责诱导活性的堆肥成分在本质上可能是生物的或化学的(Zhang et al. 1998)，有机肥料对植物害虫的影响可能涉及营养供应。
继续阅读:土壤日晒条件下氮肥作物的参考
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