熏蒸劑對(duì)土傳病害防治的研究進(jìn)展

王小星，樊文華

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，山西 太谷 030801)

熏蒸劑對(duì)土傳病害防治的研究進(jìn)展

王小星，樊文華*

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，山西 太谷 030801)

[目的]為了解如何利用土壤熏蒸劑熏蒸土壤來(lái)防治土傳病害。[方法]采用文獻(xiàn)綜述法，重點(diǎn)從熏蒸劑對(duì)土傳病害的防治效果，對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響，對(duì)土壤中微生物數(shù)量的影響這幾方面進(jìn)行了闡述，并對(duì)當(dāng)前研究中存在的問(wèn)題和未來(lái)研究重點(diǎn)做出了探討。[結(jié)果]文獻(xiàn)綜述結(jié)果表明，用熏蒸劑處理土壤能不同程度地防治作物土傳病害的發(fā)生，有利于作物的生長(zhǎng)，提高作物的產(chǎn)量，并且影響土壤中微生物數(shù)量的變化(在整個(gè)處理期內(nèi)，細(xì)菌和放線菌的數(shù)量大多呈先抑制后激活狀態(tài)，而真菌大多表現(xiàn)為長(zhǎng)期抑制狀態(tài))。[結(jié)論]熏蒸劑熏蒸土壤能有效防治土傳病害，為今后防治土傳病害的發(fā)生提供理論依據(jù)。

熏蒸劑;土傳病害;防治

土傳病害是指生活在土壤中的病原體以土壤為媒介侵染植物莖部或根部引起的植物病害[1]。土傳病害的種類很多，常見(jiàn)的有猝倒病、立枯病、疫病、根腐病、青枯病、根結(jié)線蟲(chóng)病、軟腐病、菌核病等[2]。近年來(lái)，由于化肥和農(nóng)藥的濫用，以及伴隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量設(shè)施農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)，為土傳病害的發(fā)生提供了有利的條件，使得土傳病害越來(lái)越嚴(yán)重，限制了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，尋找有效的防治土傳病害的方法勢(shì)在必行。

目前，防治土傳病害的方法主要有農(nóng)作防治、物理防治、生物防治、化學(xué)防治以及多措施的協(xié)調(diào)使用防治。農(nóng)作防治，作為常規(guī)農(nóng)業(yè)防治土傳病害的主要方法，是人們?cè)陂L(zhǎng)期的實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)[3]。如進(jìn)行合理的輪作、選用抗病的品種和嫁接[4]、間套作[5]、增施有機(jī)肥特別是生物有機(jī)肥[6，7]、灌溉、深翻更換蓋土、種子處理、生物熏蒸等[8]。物理防治，是指利用一定的方法來(lái)殺死土壤中的病原微生物，主要有水蒸氣消毒、土壤暴曬、電加熱、弱酸性電解水消毒及臭氧水消毒等[9]。生物防治，主要是指利用一些土壤微生物來(lái)抑制病原菌生命活力和繁殖能力，從而減輕病害的發(fā)生。微生物有生防細(xì)菌、生防真菌、生防放線菌等[10]。多措施的協(xié)調(diào)使用，是指利用多種措施的協(xié)調(diào)配合來(lái)防治土傳病害的發(fā)生[3]?；瘜W(xué)防治主要包括藥劑防治和土壤消毒。藥劑防治主要是指農(nóng)藥防治，土壤消毒指用土壤熏蒸劑進(jìn)行土壤消毒[11]。

土壤熏蒸作為一種主要的土壤消毒技術(shù)，能很好地防治土傳病害，土壤熏蒸劑的使用，可以追溯到上世紀(jì)40年代[12]。溴甲烷，即甲基溴，作為一種高效的的土壤熏蒸劑，已廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，如土壤熏蒸、糧食儲(chǔ)存、食品加工、蔬果消毒保存等[13]。但隨著人們對(duì)環(huán)境的重視，臭氧層問(wèn)題得到了全球的關(guān)注，溴甲烷因?yàn)槠茐某粞鯇佣蔀槿蛱蕴镔|(zhì)，我國(guó)也于2015年1月1日全面取締溴甲烷的使用[14]。因此，尋找新的土壤熏蒸劑來(lái)防治土傳病害成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前，已有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了研究總結(jié)，但不是特別的全面，本文擬比較全面的綜述幾種熏蒸劑對(duì)土傳病害的防治。

1 棉隆

棉隆，即四氫化-3,5-二甲基-2H-1,3,5-噻二嗪-2-硫酮，當(dāng)與潮濕的土壤接觸時(shí)，其產(chǎn)生的分解產(chǎn)物甲基異硫氰酸鹽可以殺死病原蟲(chóng)、根結(jié)線蟲(chóng)、地下害蟲(chóng)、雜草等[15]。甲基異硫氰酸鹽的作用機(jī)理是與酶分子中的親核部位(如氨基、羥基等)發(fā)生氨基甲酰化反應(yīng)而達(dá)到殺蟲(chóng)的目的[16]。

1.1 棉隆對(duì)土傳病害的防治效果

棉隆已廣泛用于許多作物土傳病害的防治。張超等[17]在溫室大棚條件下，研究了棉隆對(duì)辣椒疫霉病的防效，結(jié)果表明，不同用量的棉隆對(duì)辣椒的疫霉病均有抑制作用，且用量越高，效果越明顯。王會(huì)芳等[18]從土壤2齡幼蟲(chóng)減退率和根結(jié)防效兩方面研究了不同劑量棉隆對(duì)番茄根結(jié)線蟲(chóng)病害的防治效果，結(jié)果表明，不同劑量處理對(duì)土壤2齡幼蟲(chóng)數(shù)量有較好的控制作用，對(duì)番茄根結(jié)形成也表現(xiàn)出良好的控制作用，收獲末期根結(jié)防效均在75%以上。劉春艷等[19]用98%棉隆微粒劑對(duì)黃瓜做了田間藥效試驗(yàn)，結(jié)果表明，98%棉隆微粒劑不僅能控制土壤根結(jié)線蟲(chóng)2齡幼蟲(chóng)的數(shù)量，而且能抑制黃瓜根結(jié)的形成，還能防治黃瓜的枯萎病。

1.2 對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響

劉恩太等[20]設(shè)計(jì)的盆栽試驗(yàn)，研究棉隆對(duì)平邑甜茶幼苗生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明，平邑甜茶植株生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)，包括植株葉面積、葉片葉綠素a含量、葉綠素b含量、凈光合速率、同化能力、植株長(zhǎng)勢(shì)、株高和地徑、植株地下干鮮重和地上干鮮重，都比對(duì)照處理要好。宋乾等[21]研究發(fā)現(xiàn)，使用棉隆后，可以消滅雜草，還能促進(jìn)草莓增產(chǎn)至少20%以上。

1.3 對(duì)土壤中微生物數(shù)量的影響

王緩等[22]研究發(fā)現(xiàn)，不同劑量的棉隆處理后，土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌的數(shù)量均減少，且隨著時(shí)間的推移(從西瓜的定植前期一直到收獲期)數(shù)量有所回升，棉隆的濃度越大，數(shù)量增加的越少。劉恩太等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，棉隆熏蒸處理土壤，能降低土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌的數(shù)量，尤其是真菌的數(shù)量。

2 威百畝

威百畝，學(xué)名甲基二硫代氨基甲酸鈉，分子式為C2H4NNaO2S2，當(dāng)它與土壤接觸時(shí)，其分解產(chǎn)物異硫氰酸甲酯，能殺滅各種病原菌、線蟲(chóng)等[23]。它的的作用機(jī)理與棉隆相同。

2.1 威百畝對(duì)土傳病害的防治效果

張超等[24]研究發(fā)現(xiàn)，不同劑量威百畝處理后，對(duì)大棚西葫蘆莖基腐病的防治效果均在75%以上?？v瑞敬等[25]發(fā)現(xiàn)，用42%威百畝水劑處理土壤，對(duì)胡蘿卜腐霉根腐病、根結(jié)線蟲(chóng)病都有較好的防治效果。何明明等[26]用威百畝熏蒸土壤，分別對(duì)黃瓜、草莓、百合進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，威百畝對(duì)黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病、百合根腐病以及草莓土傳病害均有較好的防治效果。趙一杰等[27]的研究表明，威百畝處理土壤能有效防治由瓜果腐霉引起的黃瓜猝倒病和由尖孢鐮刀菌引起的黃瓜枯萎病。

2.2 對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響

卜東欣等[23]發(fā)現(xiàn)，威百畝熏蒸處理土壤后，西葫蘆株高及功能葉片數(shù)都比對(duì)照組好。西葫蘆的產(chǎn)量也比對(duì)照組高，增產(chǎn)效果明顯。何明明等[26]用威百畝處理土壤，結(jié)果發(fā)現(xiàn)威百畝對(duì)草莓和黃瓜都起到了增產(chǎn)的效果。

2.3 對(duì)土壤中微生物數(shù)量的影響

張?chǎng)蔚萚28]用不同劑量威百畝處理土壤，采用平板菌落計(jì)數(shù)法分別測(cè)定熏蒸敞氣后0 d、5 d、10 d、20 d、30 d、40 d、50 d、60 d土壤中微生物數(shù)量，并計(jì)算了威百畝對(duì)微生物數(shù)量的抑制—激活率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌和放線菌一樣，都是先出現(xiàn)一定抑制作用，然后再出現(xiàn)激活作用，最后再恢復(fù)到對(duì)照水平，而且細(xì)菌的數(shù)量有個(gè)急劇上升期，最大劑量處理的抑制—激活率達(dá)到293.61%，而真菌在整個(gè)處理期內(nèi)，都表現(xiàn)為抑制作用。Martin[29]用熏蒸劑混合處理土壤，也發(fā)現(xiàn)處理過(guò)的土壤能長(zhǎng)時(shí)間抑制真菌的生長(zhǎng)。

3 氯化苦

氯化苦，學(xué)名三氯硝基甲烷，分子式CCl3NO2，與土壤接觸時(shí)，能有效地殺滅土壤病原菌，線蟲(chóng)等[30]。 1920年，氯化苦首次用于土壤消毒，目前氯化苦的使用越來(lái)越廣泛[31]。它的作用機(jī)理是進(jìn)入生物體組織后生成強(qiáng)酸性物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞腫脹腐爛或脫水，使細(xì)胞中毒死亡，達(dá)到殺死病蟲(chóng)害的目的[16]。

3.1 氯化苦對(duì)土傳病害的防治效果

王海濤等[32]研究表明，氯化苦對(duì)煙草黑脛病和根結(jié)線蟲(chóng)病有很好的防治效果。遲麗達(dá)[14]的研究表明，氯化苦對(duì)能有效的防治生姜的姜瘟病和根結(jié)線蟲(chóng)病。

3.2 對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響

張正國(guó)等[33]用99.5%氯化苦原液對(duì)土壤進(jìn)行熏蒸，對(duì)生姜進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)期間，姜苗生長(zhǎng)正常，沒(méi)有發(fā)生藥害，氯化苦對(duì)生姜姜瘟病有良好的防治作用，而且能夠提高生姜產(chǎn)量。杜英杰等[34]的研究發(fā)現(xiàn)，用氯化苦處理過(guò)的土壤，植株生長(zhǎng)速度、葉面積、株高、產(chǎn)量和品質(zhì)都比對(duì)照組好。

3.3 對(duì)土壤中微生物數(shù)量的影響

Ladd等[35]在1976年就發(fā)現(xiàn)，氯化苦對(duì)細(xì)菌先表現(xiàn)出抑制作用，然后恢復(fù)到對(duì)照水平。孫軍德等[36]利用室內(nèi)培養(yǎng)法，研究了氯化苦熏蒸對(duì)微生物種群數(shù)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氯化苦能有效地殺滅細(xì)菌(芽孢桿菌除外)、放線菌、真菌，且殺滅率都在85%以上。王方艷等[37]的研究表明，高濃度的氯化苦處理土壤，對(duì)土壤中的細(xì)菌、真菌和放線菌均起到先抑制后促進(jìn)的作用。

4 1,3-二氯丙烯

1,3-二氯丙烯，分子式C2H2Cl2，是一種無(wú)色、有甜味，并具有揮發(fā)性的液體[38]。1956年首次發(fā)現(xiàn)用1,3-二氯丙烯熏蒸土壤，能殺死線蟲(chóng)[39]。目前1,3-二氯丙烯已成為主要的土壤熏蒸劑，用量越來(lái)越大[40]。它的作用機(jī)理是進(jìn)入生物體后發(fā)生反應(yīng)使酶活性受到抑制或直接失去活性，導(dǎo)致害蟲(chóng)死亡[16]。

4.1 1,3-二氯丙烯對(duì)土傳病害的防治效果

宋兆欣[41]研究表明，1,3-二氯丙烯對(duì)線蟲(chóng)和鐮孢菌有很好的防治效果。湯玨婷等[38]的研究發(fā)現(xiàn)，1,3-二氯丙烯液劑40 g·m-2對(duì)番茄地疫霉菌的防控效果明顯，施藥區(qū)疫霉菌數(shù)量明顯少于對(duì)照區(qū)。

4.2 對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響

湯玨婷等[38]的研究表明，用1,3-二氯丙烯熏蒸土壤，番茄地上部分的長(zhǎng)勢(shì)明顯優(yōu)于對(duì)照組，番茄的產(chǎn)量也明顯高于對(duì)照組，增產(chǎn)率均達(dá)250%以上，且增產(chǎn)效果與1,3-二氯丙烯的濃度呈正相關(guān)。曹坳程等[42]用1,3二氯丙烯處理土壤，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，處理后黃瓜的產(chǎn)量明顯高于空白對(duì)照。

4.3 對(duì)土壤中微生物數(shù)量的影響

范昆、王開(kāi)運(yùn)等[43]利用室內(nèi)培養(yǎng)的方法，研究了1,3-二氯丙烯熏蒸對(duì)土壤中微生物數(shù)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)計(jì)算抑制率或激活率得出，不同用量的1,3-二氯丙烯對(duì)真菌均表現(xiàn)抑制作用，對(duì)細(xì)菌和放線菌均先表現(xiàn)抑制后表現(xiàn)激活作用。張騰等[44]的研究表明，1,3二氯丙烯熏蒸處理土壤，明顯減少了土壤中細(xì)菌和放線菌的數(shù)量。

5 其他熏蒸劑

宋兆欣等[45]的研究表明，用二甲基二硫熏蒸土壤，能有效防治土傳真菌、線蟲(chóng)、雜草等。沈宗專等[46]用農(nóng)用氨水(氨含量16%，氮含量12%)熏蒸土壤，結(jié)果表明，氨水熏蒸處理能很好地防治香蕉枯萎病，并且能增加香蕉的產(chǎn)量。許玉蘭等[47]的研究表明，液氨能有效地防治棉花的黃萎病、枯萎病以及小麥的全蝕病。楊春等[48]的溫室盆栽試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，用四硫代碳酸鈉熏蒸土壤，能防治辣椒疫病和黃瓜枯萎病。曹坳程等[42]的研究表明，采用分布帶的方法施用99%硫酰氟原液，對(duì)土壤進(jìn)行熏蒸，能提高黃瓜產(chǎn)量，并且能有效防治黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病。遲麗達(dá)等[14]的研究表明，碘甲烷能有效的防治土壤根結(jié)線蟲(chóng)病。

以上研究表明，用熏蒸劑處理土壤能不同程度地防治作物土傳病害的發(fā)生，有利于作物的生長(zhǎng)，提高作物的產(chǎn)量，影響土壤中微生物數(shù)量的變化。在一定程度上，熏蒸劑使原來(lái)的土壤環(huán)境發(fā)生改變，因此，熏蒸劑在作物和土壤中的殘留和消解動(dòng)態(tài)以及如何構(gòu)建新的土壤生態(tài)環(huán)境有待進(jìn)行研究。

6 結(jié)語(yǔ)

防治土傳病害的方法很多，土壤熏蒸劑自使用以來(lái)，一直被認(rèn)為是最有效、最直接的防治土傳病害的辦法[49]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了不少研究，但是不夠完善。筆者認(rèn)為，今后需要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行更加深層次的研究：(1)新的土壤熏蒸劑研究。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，土傳病害越來(lái)越嚴(yán)重，因此，尋找新的高效的土壤熏蒸劑很有必要。(2)熏蒸劑對(duì)土壤環(huán)境影響的研究。目前對(duì)熏蒸劑的研究，大部分停留在對(duì)土傳病害防治效果的研究，今后應(yīng)該著重研究使用土壤熏蒸劑后，熏蒸劑在土壤的殘留消解狀況，以及對(duì)土壤一系列指標(biāo)的影響，如土壤中微生物、酶活性等的變化，進(jìn)而確定如何構(gòu)建新的健康的土壤生態(tài)環(huán)境。(3)熏蒸劑對(duì)作物影響的研究。目前已有學(xué)者研究了使用熏蒸劑對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響，但是比較少，今后應(yīng)加強(qiáng)，進(jìn)而研究熏蒸劑在作物中的殘留狀況。(4)熏蒸劑使用技術(shù)的研究。影響熏蒸劑熏蒸效果的因素有很多，主要有3個(gè)方面：熏蒸劑本身的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和施藥的環(huán)境條件，而這3個(gè)方面都與使用技術(shù)相關(guān)[50，51]。這就要求我們必須研究熏蒸劑的使用技術(shù)，發(fā)揮熏蒸劑的最佳熏蒸效果。

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(編輯：武英耀)

The research progress of fumigant’s effects to soil-borne disease prevention and treatment

Wang Xiaoxing, Fan Wenhua*

(CollegeofResourcesandEnvironment,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)

[Objective]To understand how to prevent and treat soil-borne diseases by fumigating soil with soil fumigant. [Methods]Based on the literature review method, this article has explained the effect of fumigant to prevent and treat soil-borne diseases, influences of fumigant on the growth and production of crops as well as its effects on the quantity of microorganism in the soil. It also made a study on the problems existing in the current research and proposed the future research emphasis.[Results]The results of literature review have shown that fumigant can be adopted to prevent and treat the soil-borne diseases for crops to different extent, which will help promote the growth of the crops, increase their output and affect the changes of the quantity of microorganism in the soil (In the entire treatment process, the numbers of bacteria and actinomycetes will be restrained at first and then be activated while fungus frequently remain restrained for a long term).[Conclusion]Soil fumigant used to fumigating soil can effectively prevent and treat soil-borne diseases and has provided a theoretical basis for the prevention and treatment of soil-borne diseases.

Fumigant, Soil-borne disease, Prevention and treatment

2016-06-03

2016-09-07

王小星(1989-)，女(漢)，山西長(zhǎng)治人，碩士研究生，研究方向：土壤生態(tài)

*通信作者：樊文華，教授，碩士生導(dǎo)師。Tel:1583544372;E-mail:fwh012@163.com

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(XB2011017);山西坤潤(rùn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展公司“綠色食品蔬菜生產(chǎn)基地建設(shè)示范項(xiàng)目”資助

S481.1

A

1671-8151(2017)01-0072-05