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薰蒸

土壤处理是防治土传病害的重要途径。化学熏蒸是土壤处理的重要办法之一。溴甲烷(MBr) 在过去数十年是国际上广泛使用的高效土壤熏蒸剂。但由于MBr的大量使用明显破坏大气臭氧层, 造成地球表面紫外线辐射大幅增加, 严重影响地球环境和人类健康

生物熏蒸是利用植物有机质在分解过程中产生的挥发性杀生气体抑制或杀死土壤中的有害生物的方法。 [1]

1994年Angus等将芸薹属植物组织深翻到小麦田, 发现能够减少小麦全蚀病菌 (Gaeumannomyces graminisvar.tritici) 的数量, 并首次将该种土壤处理方法称为生物熏蒸。国外对芸薹属植物的熏蒸效果研究较多, 已知利用芥菜、芝麻菜、甘蓝和花椰菜等植物材料进行土壤熏蒸, 对镰刀菌 (Fusarium)、立枯丝核菌 (Rhizoctonia solani)、大丽花轮枝孢 (Verticillium dahliae)、根腐丝囊霉 (Aphanomyces euteiches)、疫霉 (Phytophthoraspp.)和畸雌腐霉 (Pythium irregulare)等多种重要土传植物病原菌都有一定的抑制作用。有试验报道其防治收益与化学熏蒸剂棉隆相近。该属植物组织中含有大量的硫代葡糖酸脂 (Glucosinolates, GSLs)该物质本身的杀生活性不高, 但在腐烂过程中可被自身产生的植物源酶黑芥子酶 (Myrosinase) 水解而形成挥发性和杀生性很强的异硫氰酸脂 (Isothiocyanates, ITCs) 类物质从而降低土壤中有害微生物的数量。此外, 由于生物熏蒸还能提高土壤有机质含量, 增加肥力, 而且对环境无污染, 对植物无药害, 因此被视为很有开发前景的环保型土壤处理措施。我国芸薹属植物资源丰富, 但国内未见有关利用该属植物材料进行土壤生物熏蒸的系统研究。作者针对我国蔬菜和农作物生产上的几种主要土传病原菌, 选取部分芸薹属植物材料研究了其熏蒸抑菌活性、防病效果和熏蒸材料配方等。

土壤熏蒸和微生物有机肥的联用对土壤相关酶活性的影响较小,SFA+BOF和SFB+BOF处理下脱氢酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性较CK并未出现大幅度的改变,我们认为这对于维持土壤正常的生理生化功能具有重要的意义。前人的报道也证明使用溴甲烷等进行土壤熏蒸能够显著降低土壤多种酶的活性,不利于改善土壤的生产力。但单独的土壤熏蒸或与微生物有机肥联用显著增加了土壤磷酸酶的活性,可能与土壤熏蒸后微生物细胞死亡,微生物生物量磷的向外释放有关。 [2]

采用以生物物质为材料的土壤熏蒸技术, 研究了其对植物土传病害的治理效果。结果表明, 在棉纱缸熏蒸装置中以甘蓝叶不同用量对黄瓜枯萎病菌在32℃条件下熏蒸, 15kg/m2以下时, 6d后对菌落扩展的抑制率不足15%;25kg/m2时抑制率快速上升到50%以上;继续增加施用量抑制率增长变缓;甘蓝叶对黄瓜枯萎病菌的EC50值为325kg/m2。施用量为35kg/m2时, 黄瓜枯萎病菌生物量累积比对照减少831%, 产孢量为对照的05%, 所产孢子的萌发率为对照的188%。抑菌谱测定结果表明, 在甘蓝叶施用量为35kg/m2时对黄瓜枯萎病菌、番茄枯萎病菌、水稻纹枯病菌、番茄立枯病菌、番茄黄萎病菌和茄根腐疫病菌的抑制率达60%以上, 对菌核病菌、辣椒猝倒病菌和小麦根腐病菌的抑制率分别为387%、174%和416%。对不同芸薹属植物熏蒸效果的测定结果表明, 芥菜和雪里蕻的叶片组织及芥菜疙瘩对供试7种病菌的抑制效果优于甘蓝。对不同添加物增效作用的测定结果表明, 在甘蓝碎叶中添加麦麸后比只施用甘蓝对番茄立枯病菌的抑制率提高67%, 菌丝干重累积减少455%。温度试验结果表明, 在25和32℃条件下甘蓝对番茄立枯病菌的抑制率分别为202%和629%。田间试验表明, 用4种植物熏蒸土壤后对番茄枯萎病的防效显著优于太阳能和土壤还原消毒法的防效。其中, 芥菜 (35kg/m2) 添加麦麸 (10kg/m2) 后的防效达到682%。

土壤熏蒸消毒是用于控制保护地土传病虫害最有效的方法,熏蒸在极大程度上杀死病原微生物的同时也会对土壤中的非目标微生物的组成及活性产生影响。土壤微生物是土壤生物的重要组成成分之一,几乎所有的土壤过程都直接或间接地与土壤微生物有关。熏蒸处理显著影响土壤微生物数量、微生物生物量及活性。此外,熏蒸还会影响土壤中多种酶的活性。所以土壤微生物的好坏直接影响土壤肥力、土壤生态环境质量以及农作物产量。

已有研究表明:威百亩(7.5mL/m2)对细菌总量影响较小,但土壤中真菌的数量及种类变化显著。威百亩熏蒸措施能显著降低土壤微生物量碳值。硫酰氟熏蒸剂熏蒸浓度与熏蒸时间呈负相关。在土壤熏蒸消毒研究领域,中国曹坳程研究员研究的最详尽。但1,3-二氯丙烯、甲酸甲酯、二甲基二硫对土壤微生物特性影响的研究尚少见报道。笔者以 1,3-二氯丙烯、二甲基二硫、威百亩、甲酸甲酯 4 种土壤熏蒸剂熏蒸土壤,分析表征土壤质量变化的重要指标土壤微生物数量、土壤微生物生物量氮、土壤微生物基底呼吸及土壤酶活性,探究土壤熏蒸剂对土壤微生物学特性及酶活性的影响,为评价熏蒸后的土壤质量提供一定的微生物学指标。 [3]


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