土壤消毒技术及要点

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1　为什么要进行土壤消毒

随着高附加值作物的连年栽培，缺少轮作，而土壤中的真菌(如镰刀菌、疫霉菌、轮枝菌等)、细菌(如青枯劳尔氏菌、欧氏杆菌)、根结线虫、土传病毒、地下害虫(如蛴螬、金针虫)等发生越来越严重。此外土壤中还有杂草和啮齿动物。由于土壤比重很大，因此施药很困难。传统的接触性药剂很难分布均匀，效果有限。而熏蒸剂在土壤中呈一种气体的状态，因而很容易均匀分布到土壤的各个角落，并杀死土壤中的病、虫、草。土壤消毒由于使用的是熏蒸剂，残余的气体会随着敞气散发到大气中，因而无农药残留问题，对地下水的污染也很小。

2　土壤熏蒸剂的发展

最早使用的熏蒸剂是氯化苦，由苏格兰化学家Stenhouse合成，1848年首次报道作为土壤熏蒸剂使用。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。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应用。

1843年，Bensen合成了溴甲烷。1932年，法国人LeGoupil首先发现了溴甲烷熏杀害虫的活性。1937年，经Shepard等人深入地研究，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，溴甲烷的应用范围逐渐扩大。

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、易腐果品和建筑物的消毒。1992年，溴甲烷被《蒙特利尔议定书哥本哈根修正案》列为受控物质，规定发达国家在2005年淘汰，发展中国家在2015年全部淘汰。

为淘汰甲基溴，联合国环境规划署(UNEP)组织各国专家成立了“甲基溴替代技术选择委员会(MBTOC)”，MBTOC多年来对多种替代品进行评估的结果认为：目前尚无一种物质能够完全替代甲基溴，也没有一种物质能达到甲基溴宽广的应用效果。因此甲基溴的淘汰需要根据各国的实际情况，采用多种技术进行综合替代。MBTOC综合各国的试验和示范项目结果，每4年一部评估报告。MBTOC提出的用于土壤消毒的替代品和替代技术详见表1。

在上述替代技术和替代品中，由于不同的国家自然生态和农业生产条件不同，栽培的作物和土壤中病、虫、草害的发生情况也有很大的差别，加之各国的经济水平有很大的差异，因而采用的替代方法也不相同。因此，在甲基溴替代技术的选择上，只能根据各国的条件，因地制宜地采用综合治理的措施来替代甲基溴。目前，国外使用较多、较成功的替代技术见表2。

由于欧洲对环境要求极高，因此主要采用非化学替代技术，如蒸汽消毒技术、基质栽培、抗病品种、生物熏蒸技术；而太阳能消毒技术在阳光充足地区如中东、印度得到广泛的应用。美国是世界上使用甲基溴最大量的国家，在美国使用的替代技术主要是化学替代技术，一批新的技术仍在进一步试验之中。

3　土壤消毒技术及方法

由于土壤消毒主要采用熏蒸剂，因此，需要专门的设备将熏蒸剂均匀施于土壤中，常用的施药方法有：

3.1手动注射法

该法主要适用于一些液态的熏蒸剂，如氯化苦、1，3－二氯丙烯、二甲基二硫、碘甲烷等药剂，其方法是采用专用的注射器将药剂每间隔一定的距离，注入到20～30cm的土壤中。

3.2机械注射法

该法同手动注射法，但主要采用动力机械进行注射，其安全性和施药效率大为提高。

3.3混土施药法

主要是将一些固体的药剂，如棉隆微粒剂、氯化苦颗粒剂等先均匀撒于土壤表面，然后用机械与土壤混合均匀。

3.4分布带施药法

主要是将常温下是气体的熏蒸剂用特制的小孔管道施于土壤中。施药前，将具孔的小管道用塑料布覆盖，四周用土壤压实。然后用减压阀连接药瓶与小管道，将药剂施于小管道中，药剂在小管道中挥发，通过小孔分布于土壤中。

3.5化学灌溉施药法

主要是采用现有的滴灌系统，先用塑料布将滴灌系统四周密封住，通过负压吸取药液或将药液混合均匀后，用注射器将混合均匀的药液注入滴灌系统中。由于该法施药人员不直接接触药剂，对施用者非常安全，并且药剂分布均匀，效果良好，因而该系统在国外应用非常普遍。

3.6臭氧消毒法

臭氧消毒法有两种，一种是先用塑料布将土壤覆盖，然后将臭氧气体直接施于塑料布下面；另一种是将臭氧溶于水中，臭氧随水流进行消毒。该技术仍在发展之中。

3.7生物熏蒸法

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，因而具有杀死土壤病原菌和线虫的双重效果。为了取得对病害较好的控制效果，要考虑在晴天日照时间长、环境温度高时操作。

3.8蒸汽消毒法

蒸汽消毒主要是依靠蒸汽机产生的热蒸汽来达到杀灭土传病害的目的。该法近年来的发展还包括采用负压蒸汽消毒法进一步提高蒸汽机的效率和增加蒸汽消毒的深度。由于该法消毒后只要冷却均可栽种作物，因而在苗床和花卉栽培中应用最为广泛。

4　土壤消毒技术要点

4.1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。通常在15cm处理想的土温是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。

4.2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：在5～30cm处取土壤，土壤在手中能形成一个球，拇指和食指轻压，能黏在一起，但不黏手指，在1m高处自由落下到一个稍硬的地面，能自然散开。

4.3塑料布

由于熏蒸剂对不同塑料布的穿透性有很大差别，因此薄膜的质量显著影响熏蒸的效果。推荐使用0.04mm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，如条件允许，可在塑料布四周浇水，以阻止气体从四周渗漏。

4.4敞气时间

熏蒸后的种植时间依赖于处理后的敞气时间，让熏蒸毒气散发出去，以免种植作物时出现药害。熏蒸后的种植时间很大程度上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；黏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，另一个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，通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，再在棉花上放20粒莴苣种子，然后盖上罐头瓶盖。将罐头瓶放在无直接光照的室内。2～3d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，1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，1周后再进行测试。当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。

4.5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。病虫害很容易在熏蒸过的土壤中发生。在农事操作过程中，很可能无意间会将未处理的土壤、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。

4.6种子、种苗消毒及无病种苗的培育

应当从种子和种苗开始避免土传病害传人已处理过的土壤中。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。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。如果采用的苗床土带有病原菌，需要对苗床土进行处理。苗床的处理可采用熏蒸剂进行熏蒸，然后揭膜敞气。如果所需的土量较少，可将土样放人一个大的蒸笼中蒸30min。也可采用蛭石和草炭做成的育苗基质。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。