土壤环境中的病原体包括肠道致病菌、肠道寄生虫、钩端螺旋体、炭疽杆菌(Bacillus anthracis)、破伤风梭菌(Clostridium tetani )、肉毒杆菌(Bacillus botulinus) ,霉菌和病毒等。天然土壤中有破伤风梭菌存在，且能在土壤中存活很长时间，而肉毒杆菌则可在土壤和动物粪便内存在。土壤如果被染病动物排出的病原体所污染，例如携带钩端螺旋体的动物如猪、牛、羊、马和鼠等常可从尿液中排出大量的钩端螺旋体，它们在中性或微碱性的土壤中可存活数周，而炭疽杆菌的芽抱在土壤中甚至可存活30年以上(王红旗2007)。一些常见致病菌在土壤中也均有较长的存活时间(表8-9)。另外，痢疾杆菌25～100 d，伤寒杆菌100～400 d，肠道致病菌100～170 d，伤寒杆菌100～400 d，产芽孢的杆菌(破伤风、气性坏疽、肉毒的致病菌)、结核杆菌1年以上，而厌氧芽抱杆菌(如破伤风梭菌)、产气荚膜杆菌(Bacillus perfringens)则能长期生存。病原菌和寄生虫卵在土壤中的存活时间与土壤类型和性质、温度、湿度和微生物数量等土壤环境条件有关。

表8-9 致病菌在土壤中的生存时间

(一)土壤环境条件

总体而言，砂质土壤更适合大肠埃希菌的存活，而黏质土壤更适合肠球菌；酸性土壤中真菌较多，而碱性土壤中放线菌较多；不同质地土壤中的大肠埃希菌和肠球菌均能适应较低的环境温度。5℃时，大肠埃希菌在68d时降至检测下限，肠球菌能存活更长时间；而在25℃时，大肠埃希菌和肠球菌分别于26d和54d降至检测下限(Zhai et al.1995)。亦有研究表明，大肠埃希菌在5℃，15℃和21℃条件下，在灭菌土壤中分别存活77d、226d和231d,在非灭菌土壤中分别存活42d、152d和193d。综合分析来看，低温潮湿对土壤大肠埃希菌最为有利，100％田间持水量，5℃时约可存活80d，肠球菌这时也有存在；而60％田间持水量，25℃时两者分别于18d和38 d降低至检测下限(Cools et al. 2001)。沙门氏菌在土壤中的存活时间比其他致病菌更长，例如在湿润土壤中，接种量为每毫升108个时，在20℃,45 d后仪减少2个数量级。还有研究表明，土壤经15d干旱后，细菌种类下降近90％)，非芽孢细菌和球菌近乎消失，产芽孢细菌只剩1/3(张薇等2005)。

除了上述一些影响病原体存活的例证之外，就概念上的认知而言，病原体进入土壤后，可能会因土壤吸附而截留，其生存状况与土壤类型、温度、湿度、光照、酸碱性、盐度、有机质和土著微生物等有关(表8-10)。一般说来，土壤表面积越大、pH越低和阳离子交换量越高，吸附病原体的数量就越多；此外，渗滤液流速、土壤水分含量、病原体大小和土壤溶液中可溶性有机物数量等因子都会影响病原体在土壤中的保留及转移速度。如果可以通过改变这些因子来降低土壤病原体的吸附量，降低其在土壤中的停留时间，就有可能减轻土壤的生物污染。

表8-10 环境特征对土壤肠道细菌生存的影响

(二)施肥

有关病原菌的存活时间与施肥的关系，通过实验室土培试验发现，相同环境下的上层(0～15 cm)和下层(15～30 cm)农田土壤中的粪大肠菌群存活率相似，施肥量对粪大肠菌群死亡率没有影响，8w后粪大肠菌群均降低至最低检测限(Zhai et al. 1995)。但另一试验结果中病原菌的存活时间要短很多，在试验中将猪粪接种沙门氏菌后施入土壤，采集表层土(0～2 cm)土样进行分析，发现沙门氏菌和粪大肠菌仅能存活6～10 d，而大肠埃希菌噬菌体持留143 d。虽然施肥量与沙门氏菌和粪大肠菌的存活无相关性，但与大肠埃希菌噬菌体的持留时间成正相关(Gessel et al. 2004)。笔者在江苏常熟、海安地区的实验表明，稻季施用粪肥后，水稻田土壤中的粪大肠菌群、总大肠菌群等病原菌数量有一个明显上升后又下降的过程，并在施肥1个月后接近施肥前水平，施肥3个月后接近或低于检侧限，且施肥量对病原菌的存活时间无明显影响(汪勇2008，王一明2010)。

这里需特别指出的是，尽管已经证实土壤中病原菌的持留性，但对于病毒存活状况的了解很少；而畜禽养殖过程中产生的粪便很大一部分虽然用于农田施肥，但关于不同施粪处理对农田土壤中病原菌持留与消长影响的研究，仍然是一个有待加强的领域。

(三)寄主与病菌种类

一般情况下，土传病原真菌能产生大量致病菌体，当存在感病寄主时，这些病菌就可能进入持续的致病期，特别是随着作物的连作而大量繁殖扩散；但在养分耗尽或在温度、湿度等对菌体不利时，病菌又可以进入休眠期；在感病寄主不存在时，土传病菌在土壤中也能存活下来，它除了具有广泛的寄主范围外，还能存活于非寄主的根表面或残枝落叶上；但不同病菌是有差异的(表8-11)，像镰刀菌和轮枝菌在土壤中可存在5～15年，或几乎可以无限期生存下去；而其他一些土传真菌病原，例如蛇孢腔菌(Ophiobolus)在土壤中的存活时间为2～4年。

表8-11 主要土传真菌病原及其在土壤中的存活年限