土壤消毒技術

1物理消毒技術

1.1太陽能消毒技術

太陽能土壤消毒是指在高溫季節(jié)通過較長時間覆蓋塑料薄膜來提高土壤溫度,藉以殺死土壤中包括病原菌在內的許多有害生物。由于它具有操作簡單、經濟適用、對生態(tài)友好等諸多優(yōu)點,其研究和應用日益受到人們的重視。它具有以下要點:(1)在氣溫較高,太陽輻射較強烈的季節(jié)給土壤覆蓋薄膜;(2)保持土壤濕潤以增加病原休眠體的熱敏性和熱傳導性能;(3)用最薄的透明塑料薄膜(25~30µm),以減少花費,增強效果;(4)使用雙層膜;(5)如有可能,結合生防或其他措施。太陽能消毒對土傳病害能夠起到防治作用,是由于處理的土壤溫度上升,殺死土中病原所致。通常在處理的土下30cm內,土溫為36~50℃,比對照高7~12℃。

實際生產中,太陽能消毒的效果受氣候的影響,效果經常不穩(wěn)定。

1.2蒸汽消毒技術

蒸氣消毒技術是通過高壓密集的蒸氣,來殺死土壤中的病原生物。此外,蒸氣消毒還可使病土變?yōu)閳F粒,提高土壤的排水性和通透性。蒸氣消毒具有:(1)消毒速度快,均勻有效,只需用高壓蒸氣持續(xù)處理土壤,使土壤保持70℃、30min即可達到殺滅土壤中病原菌、線蟲、地下害蟲、病毒和雜草的目的，冷卻后即可栽種;(2)無殘留藥害;(3)對人畜安全;(4)無有害生物的抗藥性問題。因此,蒸氣消毒法是一種良好的甲基嗅替代技術,在歐洲被廣泛

使用。根據蒸氣管道輸送方式，蒸氣消毒可分為:(1)地表覆膜蒸氣消毒法(湯姆斯法)，即在地表覆蓋帆布或抗熱塑料布，在開口處放入蒸氣管，該法效率較低，通常低于30%;(2)Hoddeson管道法，即在地下埋一個直徑40mm的網狀管道，通常埋于地下40cm處，在管道上，每10cm有一個3mm的孔，該法效率較高，通常為25%~80%;(3)負壓蒸氣消毒法:即在地下埋設多孔的聚丙烯管道，用抽風機產生負壓將空氣抽出，將地表的蒸氣吸入地下。該法在深土層中的溫度比地表覆膜高，該法熱效率通常為50%。(4)冷蒸氣消毒法:一些研究人員認為:85-100℃的蒸氣通常能殺死有益生物如菌根，并產生對作物有害的物質，因此，提出將蒸氣與空氣混合，使之冷卻到需要溫度。較為理想的溫度是70℃，30min。

一種新的蒸氣消毒機械在意大利發(fā)展并商業(yè)化應用。該機械具有一系列蒸氣注射管,用一塊的不銹鋼包裹,能保證讓蒸氣均勻注射到土壤中。為了讓機械能消毒覆蓋所有地方,該蒸氣機采用激光制導行進。

1.3熱水消毒技術

熱水消毒是將過濾的70~95℃熱水,以250L/m2的速度通過熱水管或噴孔施于土壤表面。研究表明,該技術可有效控制多種土傳病害,這些病害包括Monosporascusrootrotofmelons,而采用太陽能消毒對該病無效。熱水消毒由于改變了土壤的理化性質,如脫鹽和氮的礦化作用,作物的產量增加30%。

1.4土壤循環(huán)消毒技術

該方法是通過對土壤旋轉翻耕,將土壤與高溫潔凈干燥的空氣混合進行消毒。與傳統(tǒng)的物理和化學消毒技術比較其優(yōu)點在于:(1)沒有使用任何化學藥劑,不受化學藥劑使用的限制;(2)不會造成土壤養(yǎng)分和水分的流失使用過程中不受外在天氣因素的影響,節(jié)能,高效;(4)不易造成病蟲害抗性的產生。

1.5火焰消毒技術

在一些有機質含量低的沙性土壤,采用火焰消毒技術,可取得很好的效果。該技術是在短時間內產生1000℃的高溫,在一個面罩下,火焰噴射到地面,在該溫度下,絕大多數病原菌的細胞死亡,并對寄生性種子植物,如列當有很好的效果?；鹧鎳娚淦魇褂玫娜剂鲜敲河突蚨⊥?。該技術的優(yōu)點是(1)成本低;(2)不用塑料布;(3)無水污染問題;(4)無地域限制;(5)消毒后即可種植下茬作物。

1.6臭氧消毒技術

臭氧消毒技術是近年正在發(fā)展的一種消毒技術,可利用臭氧殺蟲、殺菌的原理,殺滅土壤中的有害生物。

1.7射頻消毒技術

射頻消毒技術是近年來發(fā)展的一種高效消毒技術,具有很好的殺蟲殺菌效果。

2化學消毒技術

化學消毒技術是將熏蒸劑注入到土壤中而發(fā)揮消毒作用。常用的熏蒸劑有氯化苦、威百畝、棉隆、1,3一二氯丙烯、二甲基二硫、碘甲烷和福爾馬林等。

2.1注射消毒技術

2.1.1注射

注射是熏蒸劑常用的施藥方式。早先主要用于甲基溴,方法是通過“鑿式”結構的注射裝置將藥劑注入土壤中。注射深度通常是土下30cm，但在果園再植時，可注入到50~60cm。

由于一些甲基溴替代品常溫下是液體,其分布性不如甲基溴,因此,需對施用甲基溴的機械作一些修改。一種“犁刀”式的裝置被應用于1,3一二氯丙烯氯化苦的注射。一種新的機械是可將熏蒸劑注入未耕過的土壤,這種未耕過的表土層配合封土裝置可減少熏蒸劑向地表面的散發(fā)(Avenger，YetterManufacturingCo.,Colchester,Illinois,USA)。

一種新的做種植床、注射和覆膜一體化裝置已在美國和日本發(fā)展,它可提高效率、減少施藥量和提高對施藥人員的安全性。

由于威百畝的毒性低,在不少國家都登記作為土壤熏蒸劑。而威百畝分布性較差,施藥均勻是取得效果的關鍵。一些改良的施藥機械,可將威百畝精確地施于不同的土層。一種旋轉鏟式施藥機械在荷蘭得到商業(yè)化的應用,該設備可將威百畝施于10~15m土中,然后用旋轉鏟可將威百畝與土壤充分混合至25~30m的土壤中,然后將土壤進行鎮(zhèn)壓,減少威百畝的散發(fā),該技術可不用覆蓋塑料布。

2.1.2手動注射

手動注射是利用活塞的工作原理,將貯液桶中藥劑通過人工沖壓手動壓桿,在活塞的作用下,藥液通過活塞筒、噴口閥噴射到土壤中。

注入的藥量通過注入量調節(jié)閥進行調節(jié)。注入的深度可通過深度定位盤的位置調節(jié)。該方法操作簡單,但功效較低,適用于小量面積的施藥。

2.2化學灌溉技術

在有滴灌的條件下,采用化學灌溉技術可取得良好的效果。該法使用簡單,由于熏蒸劑如威百畝、1,3一二氯丙烯和氯化苦可均勻施于土壤中,因而效果非常理想,并受到廣泛的關注。該法需要將熏蒸劑制成乳劑,以便與水能混合均勻并被施于土壤中,由于熏蒸劑在施用中是與水充分混合,并且濃度較低,因而散發(fā)性較少。與注射法比較,化學灌溉法效果更好。

2.3混土施藥技術

對于固體的熏蒸劑,如棉隆,可通過混土施法達到藥劑分布均勻的目的。

2.4分布帶施藥技術

對于常溫下是氣體的熏蒸劑如硫酰氟和溴甲烷,可采用分布帶施法。

2.5膠囊施藥技術

膠囊是中國發(fā)展的一種熏蒸劑使用的技術。膠囊大小通常為0.5~2.5g,可用打孔的方法將膠囊均勻施于土壤中。膠囊中的熏蒸劑在土壤中開始釋放。膠囊優(yōu)點是:(1)施用方便,無需任何施藥設備;(2)對使用者安全,可不帶任何防護設備;(3)使用貯存運輸方便;(4)可在種植床上條施或溝施，以減少用藥量。

3生物熏蒸技術

生物熏蒸是利用來自十字花科或菊科的有機物釋放的有毒氣體殺死土壤害蟲和病菌。葡糖異硫氰酸酯是十字花科或菊科植物中的一大類含硫化合物。葡糖異硫氰酸酯本身化學性質穩(wěn)定、無生物活性,并且在植物亞細胞區(qū)室中被多價鰲合,只有因害蟲侵襲、收獲、食品加工或咀嚼而使植物組織遭到損害時,葡糖異硫氰酸酯才能與內源性黑芥子酶接觸,并立即反應,使糖苷鍵發(fā)生水解,釋出葡萄糖和一種自發(fā)降解的不穩(wěn)定中間產物,形成各種各樣的分解產物,包括硅烷硫酮、腈、硫氰酸酯和不同結構的異硫氰酸酯等水解產物,特別是異硫氰

酸甲酯,對有害生物有非常好的生物活性。含氮量高的有機物能產生氨殺死根結線蟲。幾丁質含量高的海洋物品也能產生氨,并能刺激微生物區(qū)系活動,這些微生物能促進根結線蟲體表幾丁質的溶解,導致線蟲死亡。另外,一些綠色植物覆蓋土壤,能分泌異株克生物質,抑制雜草生長。因此,研究利用生物熏蒸,可以殺死土壤中的有害病原菌、害蟲和雜草等。

生物熏蒸的應用方法比較簡單，一般是選擇好時間后，將土地深耕，使土壤平整疏松，將用作熏蒸的植物殘渣切碎，或是用家畜糞便、海產品，也可互相按一定比例混合均勻灑在土壤表面，之后澆足量的水，然后覆蓋透明塑料薄膜。為了取得對病害較好的控制效果，要考慮以下因素,最好在在晴天日照時間長、環(huán)境溫度高時操作，這樣利于反應;要有一定濕度，以利于植物殘渣等的水解;糞肥要適量，根據土壤肥沃程度，選擇好糞肥量，以防止燒苗等情況;如有可能最好結合太陽能消毒，可更有效發(fā)揮作用。

在夏季,將新鮮的家禽糞便,或牛糞、羊糞加入稻稈、麥稈等中,與土壤充分混合后,再蓋上塑料布,可顯著提高土壤溫度,并產生氨,因而具有雙重殺死土壤病原菌和線蟲的效果。