土壤消毒技术

土壤消毒技术进展Progressonsoildisinfestation曹坳程颜冬冬中国农业科学院植物保护研究所现代农业产业技术体系北京果类蔬菜创新团队电话:[phone]邮箱:[e-mail]电话:[phone]邮箱:[e-mail]为什么要进行土壤消毒?Whysoilneedtobefumigated?连作障碍Obstaclesofmonocultivation真菌:如镰刀菌、疫霉菌、轮枝菌等;Fungi:suchasfusarium,phytophtora,verticilium细菌:如青枯劳尔氏菌、欧氏杆菌;Bacteria:Ralstoniasolanacarum,Erwiniaspp.线虫:如根结线虫;Nematodes:rootknotnematodes病毒:小麦土传花叶病毒Virus:MNSV(carriedbyOlpidiumbornovanus)地下害虫:蛴螬、金针虫等;Soilinsects:grab,Elateridaeetc杂草、啮齿动物。Weeds,rodents,etc.土壤消毒的历史Historyofsoildisinfestation氯化苦Chloropicrin由苏格兰化学家Stenhouse合成,1848年首次报道作为土壤熏蒸剂,随着第一次世界大战的爆发,在战场上用作催泪瓦斯。ChloropicrinwassynthesizedbyStenhouse,aScottishchemist,andfirstreportedasasoilfumigantin1848.ItwasusedasateargasinWorldWarI.1920年，Russell负责的一个农业试验站发现，氯化苦可有效地防治番茄上一些未知的土传病害，使作物产量得到恢复。Itwasfoundthatchloropicrincancontrolsomeunknownsoildiseasesintomatoandtheyieldrecoveredinanagriculturalexperimentstation,inchargeofRussell,in1920.1934年，氯化苦作为一种作物种植前的土壤消毒剂而得到广泛的应用。Chloropicrinwaswidelyusedasapreplantfumigantin1934.溴甲烷(甲基溴)Methylbromide1843年，Bensen合成了溴甲烷，1932年，法国人LeGoupil首先发现了溴甲烷的熏杀害虫的活性.MBwassynthesizedbyBensenin1843.LeGoupil,aFrench,foundtheactivityoninsectsin1932.1937年经Shepard等人深入的研究，认为溴甲烷比常用的熏蒸剂氰氢酸和氯化苦更为广谱和有效，对根结线虫、病原菌、地下害虫和杂草均有很好的效果，此后，溴甲烷在应用范围逐渐扩大。Shepardetal.foundthatMBismoreeffectivetocontrolrootknotnematodes,pathogens,soilinsectsandweeds,thanchloropicrinandHCN.Thereafter,theuseofMBisgraduallyenlarged.溴甲烷MB溴甲烷是全球已商品化使用超过60年，使用最广泛的熏蒸剂，广泛用于土壤、耐久贮藏品、易腐果品和建筑物消毒。MBisthemostwidelyusedcommercialfumigantglobally.Itisusedinsoil,perishables,durablecommoditiesandstructures.可杀灭真菌、细菌、土传病毒、昆虫、螨类、线虫和啮齿动物。Iteradicatesfungi,bacteria,soilvirus,insects,mites,nematodesandrodentsColdgas“热法”施药HotgaswithVIForTIF“热法”施药设备Equipmentforhotgasapplication溴甲烷的问题IssueofMB溴甲烷淘汰时间表发达国家发展中国家1995年冻结在1991年基线2002年冻结在1995～1998年的平均水平1999年减少25％2005年减少20％2001年减少50％2003年减少70％2005年全部淘汰2015年全部淘汰联合国提出的溴甲烷替代技术/替代品AlternativestoMBproposedbyUNEPMBTOC非化学替代品Non-chemicalsAlternatives轮作Croprotation无土栽培Soillessorsubstrateculture土壤有机质补充Soilamendment生物熏蒸Bio-fumigation抗性品种或嫁接Resistantvarietyorgrafting蒸汽消毒Steamingpasteurization热水处理Hotwatertreatment太阳能消毒Solarization综合防治（生物防治等）IPM化学替代品Chemicalalternatives氯化苦(PIC)Chloropicrin1,3-二氯丙烯(1,3-Dichloroprepene,1,3-D)甲基异硫氰酸甲酯产生物MITCgenerators棉隆、威百亩Dazoment,methamsodium碘甲烷Methyliodide二甲基二硫DMDSAITC联合作用Combinationofchemicals氯化苦/1,3-二氯丙烯Chloropicrin/1,3-dichloropropene氯化苦/威百亩Chloropicrin/methamsodium1997-2005年间替代品相对标准甲基溴处理（67：30）的草莓产量比较Figure1Relativeyielddatafromthefullmeta-analysesandLSIintervalsforalternativescomparedtomethylbromide(67:33)frominternationalresearchstudiesinstrawberryfruitcropsfrom1997to2005农业替代技术或避免使用甲基溴的技术AgriculturalalternativestoMB一、嫁接技术嫁接是一种古化的农业技术，起源于中国，对土传病害有优异的抗性，当今受到世界各国农学家的重视。随着育种学、遗传学和分子生物学的发展，抗性品种和砧木已商业化生产。GRAFTINGINTOMATO土耳其嫁接种苗公司1个砧木嫁接2个接穗国产嫁接机GraftingmachinemadeinChina二、轮作如果条件许可，可采用轮作，特别是水旱轮作是防治土传病害有效的措施。随着集约化农业的发展，轮作越来越困难。可通过政府协调的作用，合理布局的安排，进行大范围、有计划地轮作。农民受经验的限制，栽种其他高附加值作物需要知识的更新。三、深翻和有机质补充深翻即将表土层翻入土壤深层，而将深土层翻于表土层，这是一种经济、有效的措施。有机质补充是利用堆肥、绿肥或动物的粪便，农业或林业副产品加入土壤中，能够够降低土壤病原菌如腐霉菌（Pythiumultimum）的种群，从而减少农药的使用。而有机质补充的最大困难是缺乏具体的实施标准，也无工厂化规模生产，因而效果有很大的差别。四、无土栽培Soilless荷兰草莓无土栽培中国无土栽培中国的无土栽培中国的水培中国的水培中国岩棉栽培生姜无土栽培五、肥水管理加强水肥管理，增强作物的长势，提高抗病虫的能力，以减少农药的使用。滴灌是一种节水节肥的有效技术，可利用滴灌精确地施用农药和肥料，提高农药和肥料的使用率，有效地保护环境和使用者的安全。北京昌平肥水管理系统土耳其肥水管理系统摩洛哥的肥水管理以色列肥水管理系统生物防治技术BiologicalalternativestoMB生物熏蒸BiofumigationinUS生物熏蒸滴水更佳盖膜Coveringsheet厌氧消毒技术(anaerobicsoildisinfestation,ASD)Transparentsheetonthesoiltogetmuchofsolarenergy生物防治制剂（BCA）1、木霉2、枯草芽孢杆菌3、荧光假单孢杆菌4、植物根际促生菌（Plantgrowthpromotingrhizobacteria，PGPR）5、寡雄腐霉生物防治制剂的应用方法1、浸种；2、沾根：3、灌根；4、滴灌施用；5、混土。物理防治技术PhysicalalternativestoMB太阳能消毒技术Solarization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。Solarizationistoincreasethesoiltemperaturebycoveringthesoilwithplasticfilmforlongerperiodtimeinhightemperatureseason.Thiscankillmanypests,includingpathogensinsoil.2011年北京大兴实测土温2011房山DegC01DAXIN.PL127.530.032.535.037.540.042.545.0Aug1Aug2011Tue2Wed3Thu4Fri5Sat6Sun7Mon8Tue9Wed10Thu11Fri125101520蒸汽消毒技术Steaming地表覆膜蒸汽消毒法Sheetsteaming;Hoddeson管道法Hoddensontubemethod;负压蒸汽消毒法Negativepressuresteaming;一些研究人员认为:85-100℃的蒸汽通常杀死有益生物如菌根,并产生对作物的有害物质,因此,提出将蒸汽与空气混合,使之冷却到需要温度,较为理想的温度是70℃,30分钟。Someresearchersthought:85-100℃steamingwillkillthebenefits,suchasmycorrhizae,andproduceharmfulmatters.Theysuggesttomixsteamwithairtokeepthetemperatureat70℃for30min.Thetemperaturesneededtokilldifferentpests蒸汽注射技术Steaminginjection热水消毒技术Hotwaterdisinfestation热水消毒器Hotwatergenerator火焰消毒技术FlamingdisinfestationinIsraelSoilelectronicdisinfestation甲基溴化学替代技术进展ProgressonchemicalalternativestoMB常用土壤熏蒸剂的防治谱及分布性熏蒸剂真菌线虫杂草药剂的分布性溴甲烷√√√√√√√√√+++碘甲烷√√√√√√√√√+++硫酰氟√√√√√√+++氯化苦(chloropicrin)√√√√√√√++1,3-二氯丙烯(1,3-dichloropropene)√√√√√√+++氯化苦/1,3-二氯丙烯(chloropicrin/1,3-dichloropropene)√√√√√√√√威百亩(methamsodium)√√√√√√√+棉隆(dazomet)√√√√√√√+棉隆/1,3-二氯丙烯√√√√√√√√威百亩/氯化苦(methamsodium/chloropicrin)√√√√√√√√√根据药剂的分布性确定施药技术对于分布性强的熏蒸剂，气体药剂可通过分布带、液体药剂可通过注射使用。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