土壤消毒技術(shù)

1、土壤消毒技術(shù)進(jìn)展Progress on soil disinfestation曹坳程 顏冬冬中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京果類蔬菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)電話郵箱:電話郵箱:為什么要進(jìn)行土壤消毒?Why soil need to be fumigated?連作障礙Obstacles of monocultivationp真菌:如鐮刀菌、疫霉菌、輪枝菌等; pFungi: such as fusarium, phytophtora, verticiliump細(xì)菌:如青枯勞爾氏菌 、歐氏桿菌;pBacteria: Ralstonia sol

2、anacarum, Erwinia spp. p線蟲:如根結(jié)線蟲; pNematodes: root knot nematodes p病毒:小麥土傳花葉病毒 pVirus: MNSV (carried by Olpidium bornovanus)p地下害蟲: 蠐螬、金針蟲等; pSoil insects: grab, Elateridae etc p雜草、嚙齒動物。Weeds, rodents, etc.土壤消毒的歷史History of soil disinfestation氯化苦 Chloropicrinp由蘇格蘭化學(xué)家Stenhouse合成, 1848年首次報(bào)道作為土壤熏蒸劑, 隨著第

3、一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā), 在戰(zhàn)場上用作催淚瓦斯。pChloropicrin was synthesized by Stenhouse, a Scottish chemist, and first reported as a soil fumigant in 1848. It was used as a tear gas in World War I.p1920年，Russell負(fù)責(zé)的一個農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站發(fā)現(xiàn)，氯化苦可有效地防治番茄上一些未知的土傳病害，使作物產(chǎn)量得到恢復(fù)。pIt was found that chloropicrin can control some unknown soil disea

4、ses in tomato and the yield recovered in an agricultural experiment station, in charge of Russell, in 1920.p1934年，氯化苦作為一種作物種植前的土壤消毒劑而得到廣泛的應(yīng)用。pChloropicrin was widely used as a preplant fumigant in 1934. 溴甲烷 (甲基溴)Methyl bromidep1843年，Bensen合成了溴甲烷，1932年，法國人Le Goupil首先發(fā)現(xiàn)了溴甲烷的熏殺害蟲的活性. pMB was synthesize

5、d by Bensen in 1843. Le Goupil, a French, found the activity on insects in 1932.p1937年經(jīng)Shepard等人深入的研究，認(rèn)為溴甲烷比常用的熏蒸劑氰氫酸和氯化苦更為廣譜和有效，對根結(jié)線蟲、病原菌、地下害蟲和雜草均有很好的效果，此后，溴甲烷在應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。pShepard et al. found that MB is more effective to control rootknot nematodes, pathogens, soil insects and weeds, than chloropicri

6、n and HCN. Thereafter, the use of MB is gradually enlarged.溴甲烷 MBp溴甲烷是全球已商品化使用超過60年，使用最廣泛的熏蒸劑，廣泛用于土壤、耐久貯藏品、易腐果品和建筑物消毒。pMB is the most widely used commercial fumigant globally. It is used in soil, perishables, durable commodities and structures. p可殺滅真菌、細(xì)菌、土傳病毒、昆蟲、螨類、線蟲和嚙齒動物。pIt eradicates fungi, bact

7、eria, soil virus, insects, mites, nematodes and rodentsCold gas“熱法熱法”施藥施藥Hot gas with VIF or TIF“熱法熱法”施藥設(shè)備施藥設(shè)備Equipment for hot gas application溴甲烷的問題Issue of MB溴甲烷淘汰時間表發(fā)達(dá)國家發(fā)展中國家1995年凍結(jié)在1991年基線2002年凍結(jié)在19951998年的平均水平1999年減少252005年減少202001年減少502003年減少702005年全部淘汰2015年全部淘汰聯(lián)合國提出的溴甲烷替代技術(shù)/替代品Alternatives to

8、 MB proposed by UNEP MBTOC非化學(xué)替代品Non-chemicals Alternativesp輪作 Crop rotationp無土栽培 Soilless or substrate culturep土壤有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充 Soil amendmentp生物熏蒸 Bio-fumigationp抗性品種或嫁接 Resistant variety or graftingp蒸汽消毒 Steaming pasteurizationp熱水處理 Hot water treatmentp太陽能消毒 Solarizationp綜合防治（生物防治等）IPM化學(xué)替代品 Chemical altern

9、ativesp氯化苦 (PIC) Chloropicrinp1,3-二氯丙烯 (1,3-Dichloroprepene, 1,3-D) p甲基異硫氰酸甲酯產(chǎn)生物 MITC generatorsn棉隆、威百畝 Dazoment, metham sodiump碘甲烷 Methyl iodidep二甲基二硫二甲基二硫 DMDSpAITCp聯(lián)合作用 Combination of chemicalsn氯化苦/1,3-二氯丙烯 Chloropicrin/1,3-dichloropropenen氯化苦/威百畝 Chloropicrin/metham sodium1997-2005年間替代品相對標(biāo)準(zhǔn)甲基溴處理

10、（67：30）的草莓產(chǎn)量比較Figure 1 Relative yield data from the full meta-analyses and LSI intervals for alternatives compared to methyl bromide (67:33) from international research studies in strawberry fruit crops from 1997 to 2005 農(nóng)業(yè)替代技術(shù)或避免使用甲基溴的技術(shù)Agricultural alternatives to MB 一、嫁接技術(shù)一、嫁接技術(shù)p嫁接是一種古化的農(nóng)業(yè)技術(shù)，起源于中

11、國，對土傳病害有優(yōu)異的抗性，當(dāng)今受到世界各國農(nóng)學(xué)家的重視。p隨著育種學(xué)、遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展，抗性品種和砧木已商業(yè)化生產(chǎn)。GRAFTING IN TOMATO土耳其嫁接種苗公司1個砧木嫁接2個接穗國產(chǎn)嫁接機(jī)Grafting machine made in China二、輪作二、輪作p如果條件許可，可采用輪作，特別是水旱輪作是防治土傳病害有效的措施。p隨著集約化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，輪作越來越困難?？赏ㄟ^政府協(xié)調(diào)的作用，合理布局的安排，進(jìn)行大范圍、有計(jì)劃地輪作。p農(nóng)民受經(jīng)驗(yàn)的限制，栽種其他高附加值作物需要知識的更新。三、深翻和有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充三、深翻和有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充p深翻即將表土層翻入土壤深層，而將深土層翻于表

12、土層，這是一種經(jīng)濟(jì)、有效的措施。p有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充是利用堆肥、綠肥或動物的糞便，農(nóng)業(yè)或林業(yè)副產(chǎn)品加入土壤中，能夠夠降低土壤病原菌如腐霉菌（Pythium ultimum）的種群，從而減少農(nóng)藥的使用。而有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充的最大困難是缺乏具體的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，也無工廠化規(guī)模生產(chǎn)，因而效果有很大的差別。四、無土栽培Soilless荷蘭草莓無土栽培中國無土栽培中國的無土栽培中國的水培中國的水培中國巖棉栽培生姜無土栽培五、肥水管理五、肥水管理p加強(qiáng)水肥管理，增強(qiáng)作物的長勢，提高抗病蟲的能力，以減少農(nóng)藥的使用。p滴灌是一種節(jié)水節(jié)肥的有效技術(shù)，可利用滴灌精確地施用農(nóng)藥和肥料，提高農(nóng)藥和肥料的使用率，有效地保護(hù)環(huán)境和使用者的安全

13、。北京昌平肥水管理系統(tǒng)土耳其肥水管理系統(tǒng)摩洛哥的肥水管理以色列肥水管理系統(tǒng)生物防治技術(shù)Biological alternatives to MB生物熏蒸Biofumigation in US生物熏蒸滴水更佳蓋膜Covering sheet厭氧消毒技術(shù)(anaerobic soil disinfestation, ASD)Transparent sheet on the soilto get much of solar energy 生物防治制劑（BCA）p1、木霉p2、枯草芽孢桿菌p3、熒光假單孢桿菌p4、植物根際促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria

14、，PGPR）p5、寡雄腐霉生物防治制劑的應(yīng)用方法p1、浸種；p2、沾根：p3、灌根； p4、滴灌施用；p5、混土。物理防治技術(shù)Physical alternatives to MB太陽能消毒技術(shù) Solarizationp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(nèi)的許多有害生物。 pSolarization is to increase the soil temperature by covering the soil with plastic film for longer period time in high temperature

15、season. This can kill many pests, including pathogens in soil.2011年北京大興實(shí)測土溫2011 房山Deg C01DAXIN.PL127.530.032.535.037.540.042.545.0Aug 1Aug 2011Tue 2Wed 3Thu 4Fri 5Sat 6Sun 7Mon 8Tue 9Wed 10Thu 11Fri 125101520蒸汽消毒技術(shù) Steamingp地表覆膜蒸汽消毒法 Sheet steaming;pHoddeson管道法 Hoddenson tube method;p負(fù)壓蒸汽消毒法 Negativ

16、e pressure steaming;n一些研究人員認(rèn)為: 85-100 的蒸汽通常殺死有益生物如菌根,并產(chǎn)生對作物的有害物質(zhì), 因此, 提出將蒸汽與空氣混合, 使之冷卻到需要溫度,較為理想的溫度是70, 30分鐘。nSome researchers thought: 85-100 steaming will kill the benefits, such as mycorrhizae, and produce harmful matters. They suggest to mix steam with air to keep the temperature at 70 for 30 mi

17、n.The temperatures needed to kill different pests蒸汽注射技術(shù)Steaming injection熱水消毒技術(shù)Hot water disinfestation熱水消毒器Hot water generator火焰消毒技術(shù)Flaming disinfestation in IsraelSoil electronic disinfestation甲基溴化學(xué)替代技術(shù)進(jìn)展Progress on chemical alternatives to MB常用土壤熏蒸劑的防治譜及分布性熏蒸劑真菌線蟲雜草藥劑的分布性溴甲烷+碘甲烷+硫酰氟+氯化苦(chloropic

18、rin)+1,3-二氯丙烯(1,3-dichloropropene)+氯化苦/1,3-二氯丙烯(chloropicrin/1,3-dichloropropene) 威百畝(metham sodium)+棉隆(dazomet)+棉隆/1,3-二氯丙烯 威 百 畝 / 氯 化 苦 ( m e t h a m sodium/chloropicrin) 根據(jù)藥劑的分布性確定施藥技術(shù)p對于分布性強(qiáng)的熏蒸劑，氣體藥劑可通過分布帶、液體藥劑可通過注射使用。p而分布性差的藥劑必須借助施藥機(jī)械使之分布均勻才能取得良好的效果。p不同的熏蒸劑防治譜有很大的差別，除碘甲烷外，很少有藥劑達(dá)到溴甲烷的寬廣效果。因此，熏蒸劑需要混配使用。p當(dāng)兩種熏蒸劑的分布性差別很大時，施用時應(yīng)考慮將分布差的熏蒸劑分布均勻。氯化苦p氯化苦+噻唑磷(fosthiazate)p氯化苦+DMDSp氯化苦+福爾馬林p氯化苦+碘甲烷p氯化苦+MITC1,3-二氯丙烯p1,3-二氯丙烯+威百畝p1,3-二氯丙烯+棉隆威百畝p威百畝+福爾馬林異硫氰酸烯丙酯（allyl isothiocy