預(yù)防植物士傳病害的新方法

劉濱疆　于運(yùn)祥　許維輝

空間電場(chǎng)在預(yù)防植物氣傳病害方面可以達(dá)到很好的效果，在黃瓜、甜瓜、番茄、辣椒、櫻桃樹、葡萄樹等高稈植物方面的預(yù)防效果幾乎可以達(dá)到100％。在高稈植物的土傳病害預(yù)防方面，空間電場(chǎng)也顯示出了比較顯著的效果，特別是在黃瓜、甜瓜、辣椒的枯萎病以及茄子的黃萎病方面有很好的效果。通過近10年的觀察與實(shí)踐，逐步發(fā)現(xiàn)了一些影響空間電場(chǎng)防治土傳病害效果的因子，通過對(duì)個(gè)別因子的調(diào)控可以輕松地預(yù)防農(nóng)作物的枯萎病、黃萎病以及果樹的根癌病。

土傳病害發(fā)生原因與影響因子

植物土傳病害發(fā)生與否既與__壤中的病原菌、土壤的理化性狀、植物的營養(yǎng)狀態(tài)相關(guān)，又與三者或其中的兩者互作相關(guān)。

病原菌

土傳病害侵染病原包括真菌、細(xì)菌、放線菌、線蟲等。其中，真菌為主，分為非專性寄生與專性寄生兩類。非專性寄生是外生的根侵染真菌，如腐霉菌引起苗腐和猝倒病，絲核菌引起苗立枯病。專性寄生是植物維管束病原真菌，典型的像尖孢鐮、黃萎輪枝孢等引起的萎蔫、枯死。有害細(xì)菌、放線菌的危害在土傳病害發(fā)生病例中所占比例不到3％，通過改變土壤環(huán)境是可以改變這兩類有害微生物的感染性態(tài)的。線蟲的危害在許多地區(qū)上升為主要危害，與傳統(tǒng)的枯萎病、黃萎病、根腐病相近，但在普通的試驗(yàn)條件下，空間電場(chǎng)并未顯示出對(duì)線蟲病的預(yù)防效果，在此不進(jìn)行詳細(xì)分析。

實(shí)驗(yàn)表明，大部分土壤微生物對(duì)根際環(huán)境中的O2、氨氣、硫化氫、CO2、氯氣含量的微量變化敏感，改變根際氧含量或氯氣含量能夠轉(zhuǎn)換微生物優(yōu)勢(shì)菌落，或調(diào)節(jié)空間電場(chǎng)極性來調(diào)控硝化細(xì)菌、硫化細(xì)菌、丁酸細(xì)菌的活性。另一方面，根系與土壤相之間的薄層界面中鈣離子、鉀離子濃度的變化以及銅離子在土壤導(dǎo)電顆粒表面上發(fā)生的氧化還原反應(yīng)均對(duì)微生物優(yōu)勢(shì)群落的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生作用。

土壤的理化性狀

根際環(huán)境的pH值、鹽度、團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)、含水率以及根系分泌物、礦物質(zhì)營養(yǎng)含量配比、植物對(duì)土壤養(yǎng)分吸收的選擇性、單一茬口等對(duì)病原微生物的發(fā)生與發(fā)展都有影響。其中，根病或土傳病害的嚴(yán)重程度主要受根端分泌物成分和濃度的左右，利用直流電的電化學(xué)效應(yīng)改變根際離子成分與濃度、改變根際pH值、分解根系分泌物、促使根際土壤礦物質(zhì)營養(yǎng)游離化以及陰極聚水效應(yīng)都可以改變土傳病害的發(fā)病程度，實(shí)現(xiàn)預(yù)防土傳病害的目的。

植物的營養(yǎng)狀態(tài)

光合作用產(chǎn)生的同化產(chǎn)物向根的輸送量、胞內(nèi)外和根與土壤溶液之間的鈣離子濃度變化頻度、根際水分與O₂的供給量和有效性都對(duì)土傳病害的產(chǎn)生與發(fā)展有影響。尤其是在溫室種植方面，CO₂的補(bǔ)充有時(shí)是至關(guān)重要的，許多黃瓜、甜瓜等瓜類溫室發(fā)生的枯萎病實(shí)際上是因?yàn)楣夂袭a(chǎn)物供應(yīng)衰竭引起的“偽枯萎病”，整棚的瓜秧和果實(shí)需要充足的碳水化合物提供，碳水化合物的缺乏導(dǎo)致根系呼吸減弱，進(jìn)而導(dǎo)致根系活力和吸水力的降低而發(fā)生枯萎癥狀。植物體內(nèi)的鈣離子濃度變化的頻度對(duì)根系活力的影響較為顯著，采用鋸齒波型變化的正向空間電場(chǎng)能顯著地促進(jìn)根系的生長。同樣，在正向空間電場(chǎng)環(huán)境中，根系與土壤水之間產(chǎn)生的電化學(xué)反應(yīng)能夠提高根際的O₂含量。

空間電場(chǎng)／強(qiáng)化劑同補(bǔ)法

空間電場(chǎng)在促進(jìn)植物生長和預(yù)防植物病害方面具有顯著效能，除了依靠凈化空氣能力和電離空氣產(chǎn)生的臭氧、氮氧化物等強(qiáng)氧化劑的殺菌能力來預(yù)防氣傳病害、氣傳土傳混合病害以外，其預(yù)防植物土傳病害還依賴于空間電場(chǎng)的強(qiáng)度、土壤溶液的某些鹽類，適當(dāng)?shù)靥砑舆@些鹽類可以顯著提高空間電場(chǎng)預(yù)防土傳病害的能力。

空間電場(chǎng)

空間電場(chǎng)調(diào)控植物生長的基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐均證明，大氣電場(chǎng)以及模擬其變化的正向空間電場(chǎng)既是植物進(jìn)行光合作用的促進(jìn)因子，又是植株、植株與土壤之間鈣離子、HCO₃陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)的調(diào)節(jié)因子，同時(shí)也證明了該因子能夠顯著提高根系活力以及根際O₂含量?？臻g電場(chǎng)調(diào)控植物生長因子在溫室黃瓜、甜瓜、番茄、辣椒、萵苣、葡萄、櫻桃、菊花、月季、百合等生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，其間的生長狀態(tài)優(yōu)于常規(guī)環(huán)境。在空間電場(chǎng)環(huán)境中，補(bǔ)充CO₂可以顯著提高同化產(chǎn)物向根的運(yùn)輸，徹底杜絕CO₂虧缺引起的“偽枯萎病”。

在空間電場(chǎng)的實(shí)踐中，另一重要發(fā)現(xiàn)是其預(yù)防氣傳病害和枯萎病的效用?？臻g電場(chǎng)從理論上能夠預(yù)防任何依靠氣流傳播的細(xì)菌、真菌、病毒病害。實(shí)踐中，除白粉病的預(yù)防需要特殊配置以外，霜霉病、灰霉病、早疫病等氣傳病害都可以得到很好的防治?？臻g電場(chǎng)對(duì)枯萎病的預(yù)防效果是在黃瓜、尖辣椒的種植中發(fā)現(xiàn)的，預(yù)防效果重現(xiàn)率高于86％。

在空間電場(chǎng)環(huán)境中，大地相當(dāng)于陰極。根據(jù)陰極聚水原理，空間電場(chǎng)輻射區(qū)域外的水分會(huì)向輻射區(qū)內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)量受泄露電流強(qiáng)度和作用時(shí)間限制。因此，空間電場(chǎng)的設(shè)置具有顯著的節(jié)水效能，可保障植物對(duì)水分的需求，并可保證根系與土壤接觸界面的電化學(xué)反應(yīng)需要的水分要求，并間接地影響接觸界面中的微生物生存狀態(tài)。

強(qiáng)化劑

與空間電場(chǎng)配合使用的強(qiáng)化劑是由鉀離子、鈣離子和一個(gè)陰離子R組成，其中R組成也是植物生長需要的微量營養(yǎng)元素，對(duì)土壤和植物產(chǎn)品不產(chǎn)生任何污染。當(dāng)陰離子R溶于土壤水中，空間電場(chǎng)中的泄漏電流由根系流入土壤的時(shí)候，陰離子R優(yōu)先失去一個(gè)電子變?yōu)闅怏w并在根際環(huán)境中上溢，上溢的過程即是殺菌的過程。當(dāng)R含量不足時(shí)，土壤中的水成為電化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)，根系表面的水分就會(huì)在電流的作用下生成大量的O₂，進(jìn)而極大地提高根際的含氧量。

同補(bǔ)法

在空間電場(chǎng)環(huán)境中，在植物周圍澆灌2％的KR或caR₂水溶液或按每立方米土壤撒施200g～350 gKR或caR₂。空間電場(chǎng)強(qiáng)度一般為＋(30～50)kV／m或電極線攜帶＋40 KV。見圖1。

圖1中空間電場(chǎng)的建立是由常用的3DFC-450型溫室電除霧防病促生系統(tǒng)提供的，其電極線攜帶有50 kv高電壓，它與地面組成類似于靜電學(xué)中的線一板電容器，電場(chǎng)強(qiáng)度E₀近似于＋50 kV/m。

由于空氣具有微弱的導(dǎo)電性，特別是在溫室的潮濕環(huán)境中，其內(nèi)的空間電場(chǎng)中存在著較大的泄漏電流。因此，這個(gè)空間電場(chǎng)不是靜電學(xué)意義上的完全的靜電場(chǎng)，而是一個(gè)能引起植物以及植物與土壤組成的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生微弱電化學(xué)反應(yīng)的空間電場(chǎng)環(huán)境。泄漏電流由根系流入土壤，并引起根系一土壤界面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)系統(tǒng)和產(chǎn)物見圖2。

圖2中所示為根際發(fā)生的水電解、KR電解都是能夠產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑的電化學(xué)反應(yīng)，這些氧化劑會(huì)在根系與土壤接觸的薄層中產(chǎn)生強(qiáng)烈的殺菌過程，其上溢的過程又將殺滅土壤團(tuán)聚體間隙中的病原菌。施加

KR~CaR2愈多，殺菌效果愈好，但過多會(huì)發(fā)生鹽害，因此必須嚴(yán)格按照前述濃度、投放量要求進(jìn)行操作。

應(yīng)用

空間電場(chǎng)／強(qiáng)化劑同補(bǔ)法已在黃瓜、甜瓜、西瓜、桃、櫻桃等植物產(chǎn)品的生產(chǎn)中應(yīng)用，其預(yù)防土傳病害的能力優(yōu)于單獨(dú)使用空間電場(chǎng)的效能。

黃瓜、甜瓜枯萎病、蔓枯病的預(yù)防效率在94％～99％之間，效果優(yōu)異。西瓜在77％左右，這可能與西瓜的匍匐栽培方式有關(guān)，立式栽培有利于提高泄漏電流強(qiáng)度、增大根際的電化學(xué)反應(yīng)量。茄子黃萎病、立枯病的預(yù)防效率一般高于93％。桃樹、櫻桃根癌病的預(yù)防試驗(yàn)已經(jīng)開展了2年多，目前展示出的預(yù)防效率高于84％，遠(yuǎn)優(yōu)于農(nóng)藥灌根的方法。

對(duì)于低矮植物，特別是一些植物苗期的猝倒病、根腐病，該方法的預(yù)防效率不高，可能與低矮苗木未能引起足夠的泄漏電流流過根系有關(guān)，但在實(shí)際生產(chǎn)中，通過提高苗期環(huán)境中的C02濃度可以較顯著地提高空間電場(chǎng)的預(yù)防效果，這與同化產(chǎn)物向根輸運(yùn)增強(qiáng)有關(guān)。同樣，對(duì)于植物生物量頗大的甜瓜、西瓜溫室，在空間電場(chǎng)環(huán)境中補(bǔ)充CO₂也能顯著提高空間電場(chǎng)預(yù)防土傳病害的能力。

空間電場(chǎng)／強(qiáng)化劑同補(bǔ)法的發(fā)現(xiàn)與實(shí)踐不僅對(duì)溫室植物產(chǎn)品的無藥殘生產(chǎn)有益，也適用于大田植物的病害預(yù)防。對(duì)解決中國南方香蕉枯萎病、大田黃瓜、番茄等露地枯萎病有著重大的科學(xué)指導(dǎo)價(jià)值。

行業(yè)新聞

寧夏首批高級(jí)農(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地揭牌

“有專業(yè)大戶帶動(dòng)、高校專家把關(guān)、農(nóng)技特派員指導(dǎo)，這次學(xué)習(xí)的目的就是要充分掌握到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)技能，把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去?！痹谵r(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地，來自銀川市西夏區(qū)興涇鎮(zhèn)的學(xué)員于有人興奮地說。

2009年4月13日，由寧夏自治區(qū)黨委組織部、銀川市委組織部、永寧縣委組織部舉辦的寧夏高級(jí)農(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地，在永寧天天鮮蔬菜果品基地正式揭牌開班，來自寧夏全區(qū)各地的50名熱愛學(xué)習(xí)、能夠在本地脫貧致富中起帶頭作用的農(nóng)村實(shí)用人才將在基地進(jìn)行為期一年、階段性的設(shè)施園藝栽培管理技術(shù)學(xué)習(xí)。

2008年8月以來，組織部通過調(diào)研，將寧夏建成農(nóng)林開發(fā)有限公司、領(lǐng)鮮果蔬產(chǎn)業(yè)以及天天鮮、小任、董洋5家設(shè)施園藝區(qū)，確定為寧夏高級(jí)農(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地。此次揭牌開班，標(biāo)志著寧夏首批高級(jí)農(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地正式建成。

來源：《銀川晚報(bào)》