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土壤消毒与生物防治制剂的应用

花匠小妙招
2024-08-19 08:18

　　电台片头+传授知识、智慧农民，倡导文明、和谐农村，这里是中央人民广播电台中国乡村之声《乡村讲堂》

　　【导入】土壤连作，导致土传病害的积累，土传真菌如:镰刀菌、疫霉菌、轮枝菌、丝核菌、腐霉菌等; 细菌:如青枯劳尔氏菌、欧氏杆菌; 线虫:如根结线虫;以及病毒、地下害虫等有害生物发生越来越重。通常作物连续种植3-5年后，产量下降，严重甚至绝产。而土壤消毒是一项控制土传病害的有效措施，可有效杀灭土壤中的真菌、细菌、病毒、地下害虫以及杂草，产量得到恢复。但土壤消毒不仅在杀灭土壤中有害生物的同时，也杀灭非靶标生物，造成生物真空。如果土壤消毒后的管理不能做到清洁生产，病原生物很快占据土壤，从而造成作物的减产。因此，在土壤消毒后，加入生物防治制剂，可有效地减缓土传病害的发生，并可能减少土壤消毒的次数。

　　1.主持人：听众朋友、农民朋友们，大家好！我是节目主持人关常。

　　在刚才的片花中我们已经了解到土壤消毒是一种高效快速杀灭土壤中真菌、细菌、线虫、杂草、土传病毒、地下害虫、啮齿动物的技术，能很好地解决高附加值作物的重茬问题，并显著提高作物的产量和品质的方法。但是要想持续的取得较好的效果需要与生物防治剂搭配使用。那么今天的节目为大家介绍的就是关于土壤消毒和生物防治剂的相关知识，我们有幸邀请到来自中国农业科学院植物保护研究所的曹坳程教授来为我们介绍，好的，现在曹老师已经来到我们的演播室，曹老师，欢迎您！

　　专家：主持人好！听众朋友、农民朋友们，大家好！

　　2.主持人：曹老师，我们知道土壤消毒能高效的杀死土壤中的各种真菌、细菌等生物，提高作物产量以及品质。但是相信农民朋友们很少有人知道土壤消毒的技术原理，那节目的开始，您先给大家介绍一下？

　　专家：好的。土壤消毒主要有物理消毒和化学消毒技术，并且需要相关的配套机械才能进行。

　　3.主持人：那物理技术都包括哪些相关技术呢？不同的方法分别如何实现土壤消毒呢？曹老师您给大家举例介绍一下？

　　专家：物理技术有太阳能消毒、蒸汽消毒和热水消毒三种技术。

　　太阳能土壤消毒是指在高温季节通过较长时间覆盖塑料薄膜来提高土壤温度，藉以杀死土壤中包括病原菌在内的许多有害生物。由于它具有效果显著、经济易行、对生态友好等诸多优点，其研究和应用日益受到人们的重视。在实际生产中，太阳能消毒的效果受气候的影响，效果经常不稳定。

　　太阳能消毒是最简便的土壤消毒措施，太阳能消毒前，需要浇水，在土壤湿度为70%时，翻耕土壤，盖上0.02-0.04毫米的透明塑料薄膜，至少四周后，揭膜移栽。太阳能消毒如果采用不渗透膜或双层膜，可提高太阳能消毒的效果。

　　这种方法可与耐热的木霉菌联合使用，可以有效降低土壤中病原菌的数量。

　　为了提高太阳能消毒的效果，可安装简易的太阳能加热系统，这项技术在巴西已得到广泛的应用。

　　4.主持人：太阳能消毒技术听起来是一项比较简单方便又经济可行的消毒方法，那蒸汽消毒和热水消毒技术又是怎样的呢？

　　专家：蒸汽消毒用蒸汽发生器提供热蒸汽进行土壤消毒。通常有（1）地表覆膜蒸汽消毒；（2）管道蒸汽消毒；（3）负压蒸汽消毒三种方法。以负压蒸汽消毒的效率最高，效果也最好。

　　85-100 ℃的蒸汽通常会杀死有益生物如菌根，并产生对作物的有害物质。将蒸汽与空气混合, 使之冷却到需要温度，较为理想的温度是70℃, 30分钟。

　　热水消毒技术由日本开发，试验结果表明对多种土传病害有很好的效果。但用水量较高，达125升/平方米。这项技术在日本和韩国得到广泛的应用。

　　电台间奏

　　5.主持人：土壤消毒主要有物理消毒和化学消毒技术，刚才我们已经了解了物理消毒技术，那么接下来请曹教授再为我们介绍一下化学消毒技术都有哪些吧？

　　专家：好的。

　　化学消毒的熏蒸剂较少，主要有氯化苦、棉隆、威百亩和硫酰氟。

　　对于分布性强的气体药剂可通过分布带施药，而液态药剂可通过注射或滴灌施药。而分布性差的药剂必须借助施药机械使之分布均匀才能取得良好的效果。不同的熏蒸剂防治谱有很大的差别，因此有些熏蒸剂需要混配使用。

　　6.主持人：简而言之就是，化学消毒就是使用化学药剂熏蒸，而不同的形态、性质的熏蒸剂需要用不同的方法施用，那么曹老师，您能为我们举例介绍几种不同的化学消毒方法吗？

　　专家：好的。

　　（1）注射消毒

　　注射消毒适用于常温时是液体的药剂，并且这些药剂在土壤中具有良好的扩散能力。如氯化苦、二甲基二硫等。

　　（2）化学灌溉消毒技术

　　这项技术适用于常温下是液体或固体，但能溶于水中的药剂，如威百亩、异硫氰酸烯丙酯、氯化苦、二甲基二硫等。这种技术不仅可用于注射消毒的药剂，而且可用于威百亩这类在土壤中移动性较小的药剂，通过滴灌的分布，将药剂均匀施于土壤中。

　　化学灌溉技术是先覆盖塑料薄膜，后施药，并且施药时人员可暂时离开施药现场，因此对施药人员安全。

　　（3）混土消毒

　　这项技术适用于常温下是固体的药剂，如棉隆，混土施药，需要用机械将棉隆均匀撒入土壤表面，然后通过旋耕机将棉隆混入土中。棉隆通过与水接触，产生异硫氰酸甲酯而杀死土壤中的病虫草害。

　　（4）气体分布带施药法

　　这项技术适用于常温下是气体的药剂，如硫酰氟。

　　7.主持人：好的，曹老师，刚才您为大家介绍了注射消毒、化学灌溉消毒技术、混土消毒和气体分布带施药法四种化学消毒方法，那么除此之外还有哪些化学消毒技术呢？

　　专家：还有胶囊施药法

　　胶囊是将一些高挥发性的药剂，如氯化苦、1,3-二氯丙烯等用明胶包裹，制成胶囊，施入土壤中，药剂可释放出来。由于胶囊中的药剂释放出来的时间需要在8小时以上，因而对施药人员安全。

　　（6）沟施

　　沟施适用于缺乏可行的施药机械的一种简便方法。即先在种植床上开沟，然后沟施药剂。但该法对施药人员的健康有很大的影响，应作好防护。该法由于施药不均匀，可能效果受到影响。

　　（7）水流施药

　　先盖好一个小的塑料小拱棚，计算单位面积用药量，将药剂以一定的流量随水流施于土壤中。这种方法施药的效果受土壤质地、水流大小以及药剂的混合均匀程度的影响。

　　（8）厌氧消毒技术

　　先在土壤中添加碳源，然后铺设滴灌管，上面覆盖不渗透塑料布。每平方米土壤施用1-2%的乙醇液100升，覆盖塑料薄膜20-30天，对土壤病原菌及线虫均有良好的防治效果。

　　8.主持人：刚才曹老师已经为我们介绍了土壤消毒的物理技术和化学技术，接下来我们请曹老师继续为大家介绍一下生物熏蒸方法的应用吧。

　　专家：好的。

　　生物熏蒸的应用方法比较简单, 一般是选择好时间后, 将土地深耕, 使土壤平整疏松, 将用作熏蒸的植物残渣切碎, 或是用家畜粪便、海产品, 也可相互按一定比例混合均匀洒在土壤表面, 之后浇足量的水, 然后覆盖透明塑料薄膜。为了取得对病害较好的控制效果, 要考虑以下因素最好在晴天日照时间长, 环境温度高时操作, 这样利于反应要有一定湿度, 以利于植物残渣等的水解粪肥要适量, 根据土壤肥沃程度, 选择好粪肥量, 以防出现烧苗等情况如有可能, 最好结合太阳能消毒, 可更有效发挥作用。

　　在夏季，将新鲜的家禽粪便，或牛粪、羊粪，加入稻秆、麦秆等，与土壤充分混合后，再盖上塑料布，可显著提高土壤温度，并产生氨，因而具有双重杀死土壤病原菌和线虫的效果。

　　电台间奏

　　9.主持人：我们已经了解了土壤消毒的几种不同技术，包括物理技术、化学技术和生物熏蒸，那么接下来我们再来了解一下土壤消毒的技术要点都有哪些吧？

　　专家：（1）土壤温度

　　土壤温度对熏蒸剂在土壤中的移动有很大的影响。同时土壤温度也影响土壤中活的“生物体”。适当的土壤温度有助于熏蒸剂的移动。如果太冷，熏蒸剂移动较慢；如果太热，熏蒸剂则移动加快。理想的温度是让靶标生物处于“活的”状态，以利于更好地杀灭。通常理想的土温是在15厘米处，15-20℃。而高温（高于30℃）将加速熏蒸剂的逃逸。这意味着有害生物不能充分暴露在熏蒸剂中，将导致效果降低。

　　（2）土壤湿度

　　土壤湿度是确保熏蒸剂效果的重要因素。适宜的土壤湿度可打破病原菌“孢子”的休眠，让其处于“活”的状态。同时也可让杂草的种皮软化；有害生物处于“生长的”状态。充足的湿度可“活化”熏蒸剂，如威百亩和棉隆。湿度有助于熏蒸剂在土壤中的移动。一般地，土壤湿度应在60%左右。对于我们常见的壤土，可用手感知湿度，其方法是：将5-30厘米处取土壤，土壤在手中能形成一个球，在拇指和食指轻压，能粘在一起，但不粘手指，在一米处自由落下到一个稍硬的地面，能自然散开。

　　10.主持人：看来想要取得较好的消毒效果，对土壤的温度、湿度等因素都有较高的要求，那么曹老师，除了这些土壤因素以外，还有哪些我们需要注意的吗？

　　专家：（3）塑料布

　　由于熏蒸剂对不同的塑料布的穿透性有很大的差别，因此薄膜的质量显著影响熏蒸的效果。推荐使用0.04 毫米以上的原生膜，不推荐使用再生膜。薄膜覆盖时，应全田覆盖。薄膜相连处，应采用反埋法。为了防止四周塑料布漏气，如条件允可，可在塑料布四周浇水，以阻止气体从四周渗漏。

　　（4）敞气时间

　　熏蒸后种植时间依赖于处理后的敞气时间，让熏蒸毒气散发出去，以免种植作物事出现药害。熏蒸后种植时间很大程度与熏蒸剂的特性和土壤状况有关，如土壤温度和湿度。

　　当在冷和湿时，应增加敞气时间；当在热和干燥时，可减少敞气时间；高有机质土壤应增加敞气时间；粘土比砂土需要更长的敞气时间。

　　可以通过萌发试验定性判断是否有药剂残留。即拿两个罐头瓶，一个瓶中快速装入半瓶熏蒸过的土壤，别一个装入瓶中装入半瓶未熏蒸过的土壤。（注意，取样时可取同一块田中最低位置的土壤，同常此地土壤的残留较高。）然后在罐头瓶中用镊子将一块湿的棉花铺在土壤的上部，再在棉花上20粒莴苣种子，然后盖上罐头瓶盖。

　　放罐头瓶在无直接光照的室内2-3天。2-3天后，拿出棉花块，数莴苣发芽数，并观察种苗的状态。如果莴苣发芽较少或根尖有烧根的现象，则表明有熏蒸剂残留。如果未熏蒸的土壤发芽少于15粒，或莴苣根尖有烧尖现象，应替换莴苣种子，重新进行测试。如果熏蒸过的土壤发芽数少于15粒，一周后重复进行测试。如果熏蒸过的土壤莴苣根尖出现烧根现象，推迟种植，一周后再进行测试。如果熏蒸过的土壤莴苣发芽数高于15粒，并且无根尖烧根现象，即可栽种。

　　11.主持人：好的，刚才我们了解了土壤消毒对土壤温度、湿度的要求以及对塑料布和敞气时间的要求，那么熏蒸后如何避免病虫害再次进入呢？如何做好相关的管理工作呢？

　　专家：这就是我接下来要介绍的熏蒸后的管理

　　土壤熏蒸后，避免病虫害的再引入是至关重要的，因为熏蒸后，土壤处于“生物真空”状态。病虫害很易在熏蒸过的土壤中发生。在农事操作过程中，很可能会无意将未处理的土壤、前作的病残体带入熏蒸过的土壤中。灌溉水也易带入病虫害。在处理后的土壤中使用机械和工具之前，要清洗机械和工具上粘附的未处理土壤。避免鞋子或衣服将未处理的土壤带入已处理的田地中，特别是在作物种植时。

　　还要做好种子、种苗消毒及无病种苗的培育

　　为了避免土传病害传入已处理过的土壤中，应当从种子和种苗开始。根据本地蔬菜病虫害的发展情况，选用适宜本地区栽培的抗病品种，做到良种配良法。种子消毒：播种前进行种子消毒，如温汤浸种、高温干热消毒、药剂拌种、药液浸种等方法，能够减轻或抵制病害发生。苗床消毒，如果采用苗床土带有病原菌，需要对苗床土进行处理。苗床的处理可采用熏蒸剂对苗床土进行熏蒸处理，然后揭膜敞气。如果所需的土量较少，可对将土样放入一个大的蒸笼中蒸30分钟。也可采用蛭石和草炭做成育苗的基质。市场上也有现成的育苗块销售，可直接播入黄瓜、番茄、辣椒、茄子等种子。

　　电台间奏

　　12.主持人：刚才我们介绍了土壤消毒技术，接下来我们继续了解我们今天节目的另一个主题：生物防治制剂的应用。

　　专家：好的。许多真菌、细菌、放线菌对土传病害具有很好的生防作用。可利用的土传真菌病害的主要生防因子包括木霉菌、毛壳菌、寡雄腐霉、非病原性菌尖胞镰刀霉Fo47 菌株、非病原性双核丝核菌等真菌；细菌假单孢杆菌和芽孢杆菌；以及放线菌的链霉菌属及其相关类群。

　　13.主持人：看来生物防治剂的应用范围还是非常广泛的，那么应用的种类都有哪些呢？曹老师，您为大家详细的介绍一下？

　　专家：木霉菌是自然界中普遍存在并有丰富资源的拮抗微生物，它具有广谱性、适应性强和多机制性的特点。木霉对核盘菌、立枯丝核菌、棉花黄萎病菌、纹枯病菌、稻瘟菌、枯萎病菌等均有抑制作用。木霉菌竞争作用强、能产生挥发性或非挥发性的抗菌类物质。木霉不仅对病原微生物有拮抗作用，而且能直接作用于植物，促进其萌发、生长和开花，且其本身受外界干扰影响小，由此在植病生物防治中占有重要地位，具有广阔的应用前景。拮抗性木霉是一种很好的生防微生物，它通过重寄生、胞外酶降解、产生抗生素等一系列拮抗作用能有效抑制许多病原菌的活动，对多种真菌性土传病害有明显的生防效果。

　　1932年，Weindling首次发现木霉菌对一些土传真菌具有拮抗作用，由此引起人们的重视。目前，已经广泛用于多种植物真菌病害的防治，特别是对立枯丝核菌、镰刀菌、疫霉菌等引起的土传病害具有较好的防治效果。

　　杀菌剂多菌灵、苯菌灵、甲基硫菌灵对木霉有杀伤作用，不能将杀菌灵与木霉混合使用。

　　14.主持人：看来木霉菌对很多土传病害都具有有效的防治作用，那么其他真菌类的生物防治剂的应用怎么样呢？

　　专家：寡雄腐霉菌是微生物杀菌剂，可以抑制多种土壤真菌的生长及危害，具有较强真菌寄生抗性和竞争能力，同时还能刺激植物抗病所需的植物激素的产生，从而增强植物抗病能力，使植物生长和强壮，增强植物的防御机能及致病真菌的抗性。

　　寡雄腐霉对辣椒疫病、大蒜腐霉根腐病、草莓土传病害45等有很好的防治效果。

　　15.主持人：好的，刚才曹老师通过木霉和寡雄腐霉为我们介绍了真菌生物防治剂的应用情况，那么细菌类的生物防治剂的应用又怎么样呢？请曹老师继续为我们介绍。

　　专家：枯草芽孢杆菌是一种新型微生物低毒杀菌剂，在水稻、小麦、果树、大豆、茶叶、棉花、花卉、园林、苗木等农作物上表现出很好的病害防治，且有促进作物生长等功效，主要用于防治黄瓜白粉病、黄瓜灰霉病、草莓灰霉病、番茄青枯病等，还可以用作种子处理剂，防治种子的多种病原真菌，如镰刀菌、腐霉菌和丝菌核等。

　　枯草芽孢杆菌是近十年倍受关注的生物防治制剂，对西瓜、甜瓜、黄瓜、番茄、西兰花、草莓、香蕉、甜菜、棉花、百合等多种土传病害有很好效果。对根结线虫也有很好的效果。

　　16.主持人：好的，那么除了真菌和细菌的这几个例子外，还有其他的广泛应用的生物防治剂吗，曹教授？

　　专家：还有植物根际促生菌。植物根际促生菌是指自由生活在土壤或附生于植物根际的一类可促进植物生长、防治病害、增加作物产量的有益菌类。一般具有固氮、解磷、释钾、产生植物激素和分泌抗生素等能力或至少具有其中之一的能力。植物根际促生菌对土壤中有害病原微生物与非寄生性根际有害微生物都有生防作用，对植物吸收利用矿物质营养有促进作用，并可以产生有益于植物生长的代谢产物，从而促进植物的生长发育。

　　现已发现荧光假单孢菌、芽孢杆菌、根瘤菌、沙雷氏菌属等20 多个种属的根际微生物具有防病促生的潜能，最多的是假单胞菌属，其次为芽胞杆菌属、农杆菌属、埃文氏菌属、黄杆菌属、巴斯德氏菌属、沙雷氏菌、肠杆菌等等。一些PGPR 菌株确实对植物生长有刺激作用。

　　植物根际促生菌对番茄青枯病、油菜菌核病、香蕉枯萎病、黄瓜土传病害、棉花枯萎病、根结线虫等。

　　17.主持人：好的，刚才我们已经了解了几种不同生物防治剂的种类和应用，那么具体来说，生物防治剂如何施用呢？曹老师

　　专家：生物制剂通常在室内表现出良好的效果，而在田间经常效果不理想。重要原因之一是，生物制剂通常在土壤中不能自由流动，均匀施于土壤中，可提高其效果。常用的施用方法有：

　　浸种：浸种是生防菌施用的有效方法，并且简便易行，用成本低。将种子浸于木霉发霉液中，可显著降低豇豆幼苗枯萎病的发病

　　沾根：对于移栽的作物，沾根是施用生防制剂的有效方法。

　　灌根：对于中后期发病的作物，灌根是一种防病的补救方法。但使用量通常较大，并且需要多次才能有效。

　　滴灌：通过滴灌可将生物防治制剂均匀施于土壤中，该技术可提高生物防治的效果，在未来有广泛的应用前景。

　　混土：在太阳能消毒前，浇水使土壤湿润，待土壤湿度为60%-70%时，将耐热的生防菌喷洒于土壤表面，然后用旋耕机旋于土中，然后盖上塑料薄膜。

　　采用上述土壤消毒技术，按照相关的规程操作，一般可取得良好的土传病害防治效果。投入产出比通常在1:5以上。