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土壤灭菌的方法精选(九篇)

土壤灭菌的方法

第1篇:土壤灭菌的方法范文

关键词:菌核;真菌;抑菌性;实验

中图分类号:S6 文献标识码:A文章编号:1672-3198(2011)05-0289-01

油菜菌核病又称菌核软腐病,俗称白杆、空杆、麻杆、烂杆、霉蔸等,是由油菜菌核病菌引起的一种真菌性病害。防治主要采用农业防治、化学防治等综合防治的方法,虽然对生物防治的研究报道较多,但大部分研究结果仍然停留在实验室阶段,对于利用生防细菌防治的研究主要为筛选试验,对其防病机理缺乏深入研究。本实验取样于不同油菜地的土壤进行病原物的分离与鉴定,弄清楚油菜地常见的几种真菌及其抑菌性,对于防治油菜相关病害很有意义。

1 实验内容

采集油菜地的土壤进行真菌分离纯化,通过实验结果分析对比它们之间的真菌种类有什么大同小异,分离出的真菌对油菜的生长有什么样的影响,有没有使油菜致病。

1.1 实验过程

(1)样本采集:采用五点采样法分别采集刚收获过后的菜地和表层1~35 cm深度范围内的土壤样品,充分混匀后取定量土壤样品制备土壤悬浮液。

(2)土壤悬浮液的制备:称取10g土壤置于盛有90mL无菌水的250 mL灭菌三角瓶内,充分振荡10min,制成10-1的稀释液,然后进行10倍倍比稀释至10-3。

(3)土壤真菌的分离:

①制备加有氯霉素和孟加拉红的马丁琼脂培养基。

②用稀释平板法,此种方法在土壤真菌分离中最常用,用无菌水将土壤稀释后得到的悬浮液,将一定量稀释悬浮液均匀涂抹于培养基上,菌落长成后,将单个菌落挑出。

③培养:将接种土壤浮液的平板倒置于28°的温度区培养3-5天。

④挑菌纯化:从长有单菌落的平板中选取菌落转接斜面。

(4)真菌鉴定:真菌培养基采用马铃薯葡萄糖培养基。

①制备平板:将15-20毫升溶化后冷却到50度左右的培养基倒入培养皿中。

②接种:在培养基表面划线接种。

③倒置平板:于最适温度下培养1-2天。

④观察菌落的形状、大小、边缘、表面、隆起形状、透明度及培养基的颜色等。

1.2 需重点研究的关键问题及解决思路

设4个处理:(1)土壤未灭菌与菌核表面消毒;(2)土壤未灭菌与菌核表面未消毒;①土壤灭菌与菌核表面未消毒;②土壤灭菌与菌核表面消毒。

孟加拉红琼脂培养基对于计数来说最常用,松膏培养基可兼顾计数、分离和鉴定,适用于大多数土壤真菌和植物病原真菌的分离,尤其适宜于木生真菌的分离,并且孢子与菌落同步形成,菌落不扩展,可获得较好的测数结果,是一种用途广泛的培养基。土壤真菌中,无性态真菌(半知菌)占很大比重。无性态真菌中又以丝孢纲真菌所占份额最大。由于基本上无法通过生殖隔离试验来测定无性态真菌成员之间的亲缘关系,在培养过程中,观察真菌的形态特征和性状,如菌落的颜色、分生孢子的形态和菌丝的颜色等。查看文献从中学习,思考每次的方案。

1.3 实验主要设备、仪器及药品

(1)设备、仪器。

天平,烧杯,电炉,试管,三角瓶,棉花,橡皮圈,标签纸,量筒,灭菌吸管,玻璃棒,镊子,漏斗,分装漏斗架,显微镜,玻片等。

(2)药品。

葡萄糖,蛋白胨,1/3000孟加拉红水溶液,链霉素,琼脂,KH2PO4,MgSO4.7H2O,等。

2 结果与分析

从未灭菌土壤与表面消毒菌核、未灭菌土壤与表面未消毒菌核这两个处理中从油菜菌核表面分别分离到4株和3株不同种类的真菌;其它两处理未能诱捕到任何真菌,表明以上真菌来自土壤而非菌核。7株菌株纯化后回接到表面消毒的菌核上。20d时从土壤中取出菌核,少数菌核破碎,大多数菌核变软,表面长有大量孢子,显示已经被分解。经鉴定,这三个菌株分别属于短帚霉、哈茨木霉菌和棘孢曲霉。

3 小结与讨论

本试验研究表明,短帚霉、哈茨木霉菌、棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)Asp-1对油菜菌核萌发有较强的抑制作用,致死率均在78%以上。木霉菌作为生防菌已有很多的报道,木霉菌生防作用的生化机制主要包括:代谢几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、蛋白酶等多种胞外酶,强烈水解植物病原真菌的细胞壁,抑制病原菌生长与繁殖。但曲霉作为生防菌尚未见报道。将三述的三种真菌用于制作生防制剂,有助于肥田,提高土壤的活性,对保护农业环境和提高食品安全很有效果,生物防治前景广阔。

参考文献

[1]陈天寿.微生物培养基的制造与应用[M].北京:中国农业出版社,1995.

[2]中国科学院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法 [M].北京:科学出版社,1985.

[3]周德庆.微生物学教程[M].北京:高等教育出版社,2007.

第2篇:土壤灭菌的方法范文

土壤消毒的方法很多,主要分为石灰消毒法、高温消毒法、热水消毒法、太阳能消毒法、药物消毒法,此外还有火焰消毒技术、蒸汽消毒技术、生物熏蒸技术等。

1.石灰消毒。选择6~8月天气最热的时间,将前茬的遗留物清光,每亩施用50~100公斤的生石灰,并在垄沟内铺满稻草、麦草、玉米秸等1000~2000公斤,破垄将石灰和稻草用旋耕机或犁杖深翻,埋在地下即可,一般埋的深度为30~40cm,最好深翻两遍,秸秆尽量短一些,翻耕后要压实,用无破损旧膜将土壤表面完全封闭,防土壤水分散失和温度降低,从薄膜下灌水,畦面充分湿润为止,不能积水。

2.高温消毒。温室可完全封闭,要求20cm土层内温度达到40℃维持7天,或37℃维持20天,即可有效杀灭土壤中细菌、根结线虫等有害生物。消毒完成后翻耕(深度以30~40cm为宜,以防土壤深层的生物翻到地表),晾晒3~5天后方可播种或定植。

3.使用反光板,利用光的辐射消毒法。利用光辐射对土壤消毒是利用紫外线消毒,紫外线的来源是最自然的阳光。将配置好的培养土铺开,在阳光下暴晒3天左右,为了提高紫外线的强度,通常采用反光板,反光板是利用铝箔光反射作用,将铝箔板迎着阳光斜对地面,将铝箔接受的太阳光线通过反射或折射作用照射到地面上用以提高土壤的温度,利用反光板可以使土壤的地表温度达到50℃,地下20cm的温度可以达到15℃~20℃,这样可以消灭大量病菌、害虫(卵)等,虽然不是很彻底,但是效果还是不错的。

4.热水消毒法。土壤热水消毒是利用高温热水消毒机产生高温热水对土壤进行消毒,采用高精度传感器控制热水温度,采用循环泵使水温均匀。分为燃煤式土壤热水消毒机、热水输送系统、热水分配器及注水滴灌系统等三部分。这种技术是采用耐高温水管将92℃以上高温热水输送到需要消毒温室的栽培基质槽或栽培畦。可将20cm的土壤温度在2小时左右升至50℃以上,50℃以上可持续1~2小时,45℃以上持续时间可达3.5小时,而30cm深的土壤温度仅达33℃左右。经过处理前后的观测比较发现,土壤经高温热水消毒处理后,土壤中大量存在的根结线虫基本上可被杀灭。

5.药剂消毒。药剂消毒是利用各种化学药剂或生物药剂通过喷淋、浇灌、拌土、熏蒸法等手段对土壤进行消毒,利用的药物主要有甲醛、代森胺、氯化苦、溴甲烷、田除、线净、菌线威等杀虫剂和杀菌剂。

(1)喷淋或浇灌法。将药剂用清水稀释成一定浓度,用喷雾器喷淋于土壤表层,或直接灌到土壤中,使药液渗入土壤深层,杀死土中病菌。喷淋施药对土壤消毒适宜于大田、育苗营养土、温室栽培等。喷淋法的主要农药是甲醛、代森铵、波尔多液等。甲醛对防治黑斑病、灰霉病、锈病、褐斑病、炭疽病等效果较明显。代森铵可防治花卉的黑斑病、霜霉病、白粉病、立枯病,还能有效地防治球根类种球的多种病害。波尔多液对防治黑斑病、灰霉病、锈病、褐斑病、炭疽病等效果较明显。菌线威(1.5%二硫氰基甲烷)是新型高效广谱杀菌杀线剂,对蔬菜苗期猝倒病、立枯病、腐霉病,以及黄瓜、番茄、茄子、青椒的青枯病等有特效作用

(2)毒土法。毒土法是将药剂配成毒土,然后施用。毒土的配制方法是将农药(乳油、可湿性粉剂)与具有一定湿度的细土按比例混匀制成。毒土的施用方法有沟施、穴施和撒施。毒土法可以起到土壤消毒的作用,也可以起到杀虫、灭草的作用,在稻田、菜田、果园都可以使用,药剂的选择需因地制宜、因作物而异。

(3)熏蒸法。利用土壤注射器或土壤消毒机将熏蒸剂注入土壤中,于土壤表面盖上薄膜等覆盖物,在密闭或半密闭的设施中使熏蒸剂的有毒气体在土壤中扩散,杀死病菌。土壤熏蒸后,待药剂充分散发后才能播种,否则,容易产生药害。常用的土壤熏蒸消毒剂有溴甲烷、甲醛、氯化苦等。此方法可在设施农业中的草莓、西瓜、蔬菜的种植上应用。如每1平方米土地用45%百菌清烟剂1g熏棚5小时。

第3篇:土壤灭菌的方法范文

关键词:土壤生物污染 大肠菌群 病原菌 寄生蠕虫 生物防治

一、 土壤生物污染的现状

土壤在 自然 界中处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡带,是联系有机界和无机界的中心环节,也是结合地理环境各组成要素的纽带。土壤作为重要的发生器、储存器、转换器、缓冲器和调控器,其环境质量好坏最终会影响到人类健康和 社会 经济 嘚可持续 发展 。然而,随着工农业的发展,土壤污染 问题 越来越突出,各种重金属、有机物、放射性物质和病原微生物等对土壤环境构成了巨大威胁。

土壤生物污染是指一个或几个有害的生物种群从外界环境侵入土壤并大量繁殖,引起土壤质量下降,不仅破坏原来的生态平衡,还会对动植物和人体健康以及生态系统造成不良影响。土壤生物污染分布最广的是由肠道致病性原虫和蠕虫类所造成的污染,全世界有一半以上人口受到一种或几种寄生蠕虫的感染,尤其是热带地区最严重,欧洲和北美较温暖地区的寄生虫发病率也很高。据调查,上海市郊蔬菜的大肠菌群检出率为13.7%,最高可达12800个/克,寄生虫卵检出率为11.9%,近三成蔬菜受到不同程度的生物污染。用作肥料的人畜粪便更是惊人,细菌含量竟高达108~109个/克,八十年代末,江都县土壤的蠕虫卵总阳性率高达72%,在有些土样中还检测出了致病菌,虽含量不高,但其危害却是不容忽视。相对于土壤污染的生物指标来说,土壤生物污染的现状不容乐观。

随着我国医疗条件的改善,大大小小的 医院 如雨后春笋,有效保障了人们的身体健康。可事物总有两面性,医院废弃物的妥善处理一直是让人头疼的问题。不可否认正规大型医院有足够的经济和技术条件来处理高含致病菌的废水废物,但我们也不得不承认 中国 还有许多边远山区,至少在阳春这样的小城市根本就没有能力处理医院废水废物,很多 农村 诊所就干脆把废弃物倒在河边或者在田野找个隐秘的地方埋起来,这对日后就像埋下了一颗定时炸弹。我相信这种现象具有普遍性,中国还是一个农业大国,要是不妥善处理医院废弃物,以后病人只会越来越多,形成一个恶性循环,因此我们应该高度重视生物污染。

二、 土壤生物污染的来源

正如我国是一个农业大国,肥料需求量巨大,人们的传统观念就认为生活污水含有不可多得的养分,而人畜粪便更是含有丰富的有机营养,再说大家都觉得农作物还可以净化污水。因此,污水灌溉和粪便施肥一直是我国农业的一大特点。然而,正如前面所说,生活污水含有大量细菌, 工业 和医院废水更是富含各种病原体。另外有资料显示,污泥、垃圾和粪肥都可能携带大量病原微生物和寄生虫卵。许多农民都习惯把病死的禽畜埋起来,这些病毒尸体也是土壤中致病菌的一大来源,容易引起土壤生物污染并扩大疾病的传播。还有事物都是普遍联系的,大气圈和水圈中的微生物也可以进入土壤引起生物污染。

三、 土壤生物污染的危害机理

也许当我们津津有味地吃着丰富而新鲜的水果和蔬菜时,没有人会想到它们的生长环境。然而不幸的是,世界上有不少人就是因为吃了不清洁的水果和蔬菜而生病,正是土壤中的各种病原微生物和寄生虫通过多种途径危害了人体健康。

病人一般带有病原体,要是他们的粪便、咳痰和生活污水不经处理就进入水体和土壤的话,就很容易引发传染病,尤其是医院废水含有大量致病菌,就更需要妥善处理。被病原体污染的土壤能传播伤寒、副伤寒、

痢疾和病毒性肝炎等疾病,就像1942年武尔坎地区伤寒的流行就是由于居民点附近的土壤被含有致病菌的粪便污染所造成的,只有去除了这些粪便,伤寒的流行才停止下来。这种经人体排出然后通过土壤传播给人体的病原菌对我们的健康无疑是一大威胁。因此,我们应该注意个人卫生,保护土壤环境。

有些人畜共患的传染病或与动物有关的疾病也可通过土壤传播给人。比如说,患钩端螺旋体病的猪、牛和羊等动物就可以通过粪尿中的病原体污染土壤。钩端螺旋体在中性或弱碱性的土壤中能存活几个星期,还可以通过粘膜、伤口和被浸软的皮肤侵入人体,使人致病。炭疽杆菌能形成芽孢以抵抗恶劣环境,可在土壤中生活几年甚至几十年。而破伤风杆菌和气性坏疽杆菌等致病菌则多来自动物粪便,尤其是马粪。当人们受伤时,受污染土壤的破伤风杆菌通过接触而使人患破伤风,伤口越深越有利于破伤风杆菌在厌氧环境下生长,甚至可能危及生命。

土壤生物污染不仅可以由动物经土壤再传播给人体,而且还可以直接从土壤危害人体健康。可以说土壤是培养微生物的温床,不管是霉菌还是真菌,都可以从土壤直接侵入人体,而放线菌则可以引起人体皮肤的足分枝菌病,这里不再多说,下面详细探讨寄生蠕虫的致病机理。

蠕虫主要包括吸虫纲、绦虫纲、线虫纲和棘头虫纲的寄生蠕虫,其中一部分线虫如蛔虫和圆形线虫等是直接发育的,一生只需一个宿主。而吸虫、绦虫和棘头虫以及一部分线虫如丝虫等则是间接发育的,在其生活史中至少要经过两个宿主,其中供蠕虫有性生殖阶段的两个中间宿主就按顺序称为第一中间宿主和第二中间宿主。但线虫中的旋毛线虫则例外,它从感染期幼虫进入宿主肠内后发育为成虫,其产出的后代幼虫则移行到肌肉中寄生,直到生长成感染期幼虫为止都是在同一个宿主体内,而且不再继续发育,必须更换新的宿主才能继续发育完成下一世代生活史。

大多数寄生蠕虫卵或幼虫需要经过在自然环境或中间宿主体内的发育才能使终末宿主感染并在其体内发育成为成虫。例如猪蛔虫卵经终末宿主排出到外界后要等待发育到卵壳内含有第二期幼虫时才能成为感染期虫卵。圆形线虫卵则需要先从卵壳内孵出幼虫,然后再经过两次蜕皮变为第三期幼虫时才成为感染期幼虫。日本血吸虫卵在外界发育成生蚴之后,还需要在钉螺等中间宿主体内发育成为尾蚴,最后才有感染力。这些寄生蠕虫卵在宿主体内大量繁殖后代,从而致病。比如说猪蛔虫每天就能产卵10~20万个,而猪肉绦虫每月可产卵600~1000万个,某些吸虫如肝片吸虫的一个毛蚴在中间宿主螺体内通过无性生殖可以产出150个尾蚴。

寄生蠕虫可分为生物源蠕虫和土源性蠕虫,顾名思义,生物源蠕虫卵随动物或人体粪便进入土壤,要是条件不好就容易死亡,但是它们往往会被各种动物连同垃圾一块吃掉,然后把动物作为中间宿主而发育到成熟状态,最终可以通过食物链进入人体,危害健康。而土源性蠕虫则是在土壤中发育成熟,大多通过水果和蔬菜进入人体,进而引起各种疾病。无论生物源蠕虫还是土源性蠕虫,大多都经口感染,然后经消化道进入人体寄生。有些蠕虫可直接经接触而穿透皮肤侵入人体,如十二指肠钩虫、美洲钩虫和粪类圆线虫等虫卵在温暖潮湿的土壤中经过几天孵育出感染性幼虫,然后再通过皮肤接触穿入人体,特别是伤口,甚至就是由寄生虫所造成的损伤往往可成为致病菌的进口,从而导致继发性疾病。寄生蠕虫会夺取宿主体内的营养以供自身发育和繁殖的需要,从而导致宿主营养不良、消瘦和衰弱。蛔虫幼虫移行时可造成某些器官的毛细血管出血,成虫大量寄生时会引起肠管等器官阻塞,这些机械性损伤往往是致命的,我们不容忽视。寄生蠕虫还会产生各种分泌物、排泄物和虫体自身分解产物,进而对宿主造成毒性损害。如肝片吸虫的毒素可使体温升高、白细胞增多和中枢神经系统紊乱,日本血吸虫在其寄生部位虫卵周围组织发生的肉芽肿则是一种迟发型过敏反应。但是宿主也不会无动于衷,任虫宰割,我们平常所说的发炎有些就是机体组织对寄生蠕虫的包围,把它们溶解、机化和钙化掉,以遏制和消灭它们,从而收到免疫效果。

土壤生物污染不仅会危害人体健康,还会引起植物病害,造成农作物减产。一些植物致病菌污染土壤后能引起茄子、马铃薯和烟草等百余种植物的青枯病,能造成果树细菌性溃疡和根癌。某些真菌会引起大白菜、油菜和萝卜等一百多种蔬菜烂根,还可导致玉米、小麦和谷子等粮食作物的黑穗病。还有一些线虫可经土壤侵入植物根部并引起线虫病,甚至在土壤中传播植物病毒。另外,由于人类滥用化肥和农药,使一些通常无侵袭能力的镰刀菌和青霉菌等变成有侵袭能力,从而导致植物根坏死。

表5 生物污染的危害

致病菌

来源

传播途径

危害

曲霉、青霉、毛霉、酵母

土壤、腐败植物及飘浮在空中的孢子

直接或者通过容器、工具和动物携带的尘土而污染粮谷、豆类食品

引起霉烂,曲霉和青霉能产生真菌毒素,黄曲霉毒素会引起动物肝脏病变和致癌

镰刀菌

植物、土壤及飘浮在空中的孢子

直接污染粮谷类,有些病原菌存在于病变粮食中

赤霉病脉中毒、霉玉米中毒、食物中毒性白血球缺乏

交链孢霉、葡萄孢霉、欧文氏杆菌

植物、土壤

直接或通过容器、工具和动物携带的尘土而污染果蔬

使蔬菜和水果腐软

假单胞菌、芽孢杆菌、变形杆菌、沙门氏菌、弧菌、葡萄球菌、链球菌

土壤、水、动物和人的粪便以及鼻烟和皮肤的排泄物

直接或通过洗涤用水、苍蝇、容器、工具以及带菌动物和人而污染动物食品

使动物食品腐软,有些病菌能产生毒素,入侵人会引起食物中毒

传染性肝炎病毒、脊髓灰白质炎病毒、志贺氏菌、霍乱弧菌、痢疾变形虫、鞭虫卵

病人粪便

直接或通过水和苍蝇而污染鱼、肉、乳以及生的新鲜蔬菜

使人感染肠道传染病和寄生虫病

口蹄疫病毒、炭疽杆菌、绦虫的囊尾虫、肺吸虫囊蚴

病畜和鱼体

原始存在于病畜肉、内脏、乳以及鱼肉内

使人和牲畜患传染病和寄生虫病

引自路光仲. 食品生物污染,1990

 

四、 土壤生物污染的防治 方法

在了解了土壤生物污染的危害机理之后,我们就可以根据各种病原微生物和寄生虫的特点来寻找适当的方法进行防治。微生物在土壤中的存活时间长短不一,但都是有限的,都与土壤中的有机物种类和数量、土壤理化性质、酸碱度、光照时间、暴露条件、温度和湿度、微生物群系和抗生物质以及噬菌体等因子有关。据张薇等 研究 ,真菌在酸性土壤中较多,放线菌在碱性土壤中较多,土壤经15天干旱后,细菌种类下降近90%,非芽孢细菌和球菌近乎消失,产芽孢细菌只剩三分之一。以下是一些病原微生物在土壤中的存活时间。只要我们研究出致病菌的敏感因子,有针对性地把这些因子控制在不适宜病原微生物生长条件的范围之内,有效地降低他们在土壤中的存活时间,就可以达到灭菌杀毒的目的了。

表7 致病菌在土壤中生存的时间(天)

粪链球菌

沙门氏菌

志贺氏菌

结核杆菌

霍乱弧菌

钩端螺旋体

炭疽杆菌

溶组织内阿米巴

肠道病毒

26-77

15-280

30-90

>180

8-60

15-43

15-60

6-8

8-170

引自 中国 大百科全书

病原体进入土壤后,一般会被土壤吸附截留,其 影响 因素主要有土壤类型、酸碱性、阳离子交换量和孔隙饱和度等。一般土壤表面积越大、ph越低、阳离子交换量越高,吸附病原体的数量就越多。另外渗滤液流速、土壤水分含量、病原体大小和土壤溶液中可溶性有机物数量等因子都会影响病原体在土壤中的保留及转移速度。如果可以通过改变这些因子来降低土壤病原体的吸附量,降低其在土壤中的停留时间,就能减轻土壤生物污染。

另外一些土壤微生物也可以通过竞争和拮抗作用来消灭病原菌,我们是不是可以考虑往污染土壤中加入一些无害的微生物,改善土壤质地、结构、温度、湿度、ph、有机质含量和植被等因子,以利于其生长,通过竞争碳源和氮源或者分泌一些对病原微生物有害的产物,从而抑制致病菌的生长,即饿死或毒死土壤中的病原菌,收到以生物治生物的效果,以消除土壤生物污染。如链霉菌能产生较多几丁质酶,对真菌有抑制作用。

1. 生物防治

其实土壤中本来就有很多具有生物防治潜力的有益微生物,不仅可以对病原菌进行有效的拮抗抑制,而且还有促进植物生长和增产的作用。江木兰等从油菜植株体内分离出的内生枯草芽孢杆菌by-2可以使油菜核盘菌菌丝细胞浓缩变短,细胞壁破裂,原生质外溢,从而抑制真菌生长发育和菌核萌发,其抑制率高达60%~70%。boer等研究表明,假单胞菌菌株pseudomonas wcs358可以强烈分泌嗜铁素,与病原菌竞争fe3+,从而抑制萝卜枯萎病。赵国其等用绿色木霉处理西瓜幼苗,能有效增强瓜苗长势,使其根系发达,以抑制西瓜枯萎病菌生长。另外毛壳菌可以有效降解纤维素和有机物,对土壤病原菌有拮抗作用。

微生物之间的竞争非常剧烈,主要包括营养物质的争夺、氧气的竞争和生态位点的抢占。铁元素是生物细胞酶系统的必需成分,生命体需要从外界获取fe3+作为酶的辅基和 电子 传递受体,以维持其新陈代谢。只要我们切断了病原微生物获取铁的途径,就可以有效防治土壤生物污染。而事实上有很多微生物如荧光假单胞菌cs121能分泌强力结合fe3+的嗜铁素螯合物,其强大吸收铁的竞争力促使土壤病原菌由于得不到足够的铁而不能正常生长繁殖。还有二硫化碳能够减弱土壤对木霉的抑制作用,木霉菌大量繁殖并竞争营养物和产生毒性物质,进而饿死和杀死有害细菌病毒,收到生物防治的效果。还有一些拮抗细菌会寄生在病原菌身上,吸取其营养,抑制其生长,例如木霉还可以缠绕在立枯丝核菌身上,抑制其菌丝生长,使病原菌细胞解体。

然而,生物防治大多具有单一性,我们应该考虑通过几种微生物的联合协同作用,同时杀死土壤中多种病原菌,大大提高综合防治效果。

据研究,植物根系分泌物对某些病原菌也有抑制作用。根系分泌物包括大分子有机物,如糖、蛋白质、酶和凝胶,还有小分子酸、酚、铜以及一些生长激素和黄酮等,其中有一部分或其进一步的分解产物具有化感作用。如小麦根系分泌物能直接抑制小麦全蚀病原菌的菌丝发育。化感物质还可以抑制土壤的硝化作用,对一些通过硝化作用获取物质和能量的病菌也有很好的防治效果。这启发我们是不是可以找到某些特殊植物,它们的根系分泌物能有效抑制土壤病原菌生长,从而达到植物防治的效果。

另外还有一个 问题 ,二氧化碳浓度升高会不会对土壤微生物的活性产生影响呢?对于这个问题,学术界争论很大,其中fransson认为高浓度co2对土壤真菌有较大影响。从 理论 上来讲,co2浓度升高会增强植物的光合作用,其凋谢物和根系分泌物也可能会发生变化,进而改变土壤微生物的碳源和氮源等生长物质。研究发现,土壤有机碳含量越高,土壤抑病性越强。如果土壤中的co2浓度升高了,又会不会抑制微生物的呼吸作用或者改变土壤环境的ph,进而影响土壤微生物的生长繁殖。徐国强研究表明,co2浓度升高会促进土壤有机碳的输入,为土壤微生物提供更多的可降解底物,促进其活性,增强土壤呼吸作用,而又有研究说土壤呼吸率与土壤抑病性有关,呼吸率越高,作物发病率越低。如果真的是这样的话,我们是不是可以采取某种措施如熏烟等,增大土壤中的co2浓度,以抑制病原微生物生长。另外研究发现,土壤ph与土壤抑病性呈负相关,酸性越强的土壤抑病性越强。ph改变又会影响到土壤环境的氧化还原条件,改变一些微量元素如铁的价态或者浓度,减弱病原菌对这些元素的亲和力,抑制其生长,但同时会不会也威胁到植物的生长,有待进一步研究。

2.传统防治

总的来说,我们应该加强管理污染源和对污染土壤进行末端治理,有必要切断各种病原微生物和寄生虫的传播途径。

首先要对粪便、垃圾和生活污水进行无害化处理。及时监测和控制灌溉水质量,采用辐射杀菌法或高温堆肥法灭菌,好气法进行微生物发酵,以消灭垃圾中的致病菌和寄生虫卵,用密封发酵法、药物灭卵法和沼气发酵法等无害化灭菌法处理粪肥,同时还要加强管理感染动物。

防止 医院 废水直接流入土壤,加强对 工业 三废的治理和综合利用,合理使用农药和化肥并积极 发展 高效低毒低残留的农药。

另外我们可以改变土壤的理化性质和水分条件来控制病原微生物的传播,加强地表覆盖以抑制扬尘,切断致病菌的空中传播途径,还可以直接对土壤施药灭菌和杀毒。

不过最重要的是我们应该注意饮食卫生,生吃水果和蔬菜之前要彻底洗干净,蔬菜多洗几次,水果尽量去皮,不直接接触污染土壤,勤洗手,同时还要加强锻炼,增强身体抵抗力,以降低染病几率。

五、 土壤生物污染的展望

随着农业技术的进步,广谱、高效、微量和低毒的灭菌杀毒药物不断出现和更新,能有效治理土壤生物污染,生物防治方法也成为一个重要的研究方向。另外以细胞工程和发酵工程等生物技术为核心的微生物肥料及其产业化不仅收到了巨大的 经济 和 社会 效益,而且还产生了重大的生态环境效益。

中国农业 科学 院土壤肥料研究所根据以菌治菌和以肥抗病的原理,经过多年试验研发出具有肥药多效性的新一代微生物肥料,即联抗生物菌肥。它利用微生物的生命活动及其代谢产物去为农作物提供营养元素等生长物质,以改善农作物的养分供应,还可产生拮抗物质,从而抑制土壤病原菌的生长,达到提高产量、改善品质、减少化肥使用、减轻病害、提高土壤肥力和改善环境的目的。

联抗生物菌肥作为一种复合生物菌剂,含有多种从土壤中筛选出来能促进作物生长并抑制病原菌繁殖的菌种,不仅为作物提供养分以促进作物生长,还能产生拮抗物质以抑制土壤有害病原微生物的繁殖,收到很好的土壤生物污染防治效果。联抗生物菌肥提高了化肥利用率,减少化肥使用量,增强农作物的抗寒、抗旱和抗病能力,有效降低了农作物的发病率。在辣椒、黄瓜、水稻、小麦、烟草、棉花、梨和桃等作物上的试验证明,土传病发病率降低70%~93%,作物产量增加10%~33%,收到了良好的社会经济效益和生态环境效益。

总之,我们要保护土壤环境,防治生物污染,让大家都能吃上健康放心的绿色食品。

参考 文献 :

         1. 马成涛,胡青,杨德奎. 土壤有益微生物防治植物病害的研究进展. 山东科学第20卷第6期,2007

         2. 王树起,韩晓增,乔云发. 根系分泌物的化感作用及其对土壤微生物的影响. 土壤通报第38卷第6            期,2007

         3. 贾夏,赵永华,韩士杰. 全球大气co2浓度升高对土壤微生物的影响. 生态学杂志第26卷第3期,            2007

         4. 龚明福,贺江舟,孙晓棠,张利莉. 土壤微生物与土壤抑病性形成关系研究进展. 新疆农业科学            第4卷第6期,2007

         5. 江木兰,赵瑞. 油菜内生生防菌by-2在油菜体内的定殖与对油菜菌核病的防治作用. 植物病 理学             报第37卷第2期,2007

         6. 张薇,魏海雷,高洪文,胡跃高. 土壤微生物多样性及其环境影响因子研究进展. 生态学杂志第            24卷第1期,2005

         7. 章家恩. 土壤生态健康与食物安全. 云南地理科学研究第16卷第4期,2004

         8. de boer m,et al. control of fusarium wilt of radish by combining  pseudomonas putida             strains that have different disease suppressive machanisms. phytopathology vol.93             no.5,2003

         9. 赵国其,林福呈,陈卫良. 绿色木霉对西瓜枯萎病菌期的控制作用. 浙江农业学报第10卷第4期,            1998

         10. 孙锡娟,周根娣,卢善玲,何七勇. 蔬菜卫生学生物污染. 上海农科院环科所,1996

         11. 杨国华,贾洪忠. 我国土壤蠕虫卵和幼虫污染的近况. 环境污染与防治第17卷第2期,1995

第4篇:土壤灭菌的方法范文

近年来,由于大规模的农业开发与不合理的耕作方式长期的秘籍耕作,土壤已经严重退化。利用微生物降解秸秆促进秸秆还田是修复退化土壤有效途径,本研究以既能降解秸秆有能促进玉米生长的真菌,修复退化的土壤,促进农业可持续发展。

微生物繁殖时需要吸收营养。如果微生物和植物吸收相同营养它可能就是一种作物生长抑制菌;如果微生物能降解作物活体植株,它可能就是一种病原菌;如果微生物的分泌物降解产物或残体是作物容易吸收的养分,这种微生物就可能是促生菌。本文将分离的44株能利用秸秆生长的丝状真菌菌剂办土后播种玉米,研究44株供试真菌对玉米发芽率和苗期生长的影响。

1.材料与方法

1.1试验材料

试验黑土取自黑龙江省庆安县农业技术推广站试验田,降解秸秆44株丝状真菌有本试验田分离筛选,可在灭菌草、玉米秸秆和大豆秸秆上生长。玉米种子是从普通玉米种子中人工挑选饱满没有损伤的籽粒。

1.2试验方法

小麦培养基;小麦种子300g装入1000ml三角瓶,加离子水340ml,121℃高压蒸汽灭菌30min备用。

真菌菌剂;将装有小麦培养基灭菌冷却后的三角瓶中分别接种真菌,每株真菌接两瓶,30℃培养10~20d。

菌剂接种方法;将三角瓶中的真菌菌剂跳出,每瓶去4份菌剂,100%份,将塑料盆装入5L黑土,每盆加入100g/份,混匀,以不接菌剂为对照(CK)。7d后播种玉米种子,每盆播种10粒。

每批真菌重复两次,每个实验中每个处理重复4次,两个实验所用盆栽都放置于开阔空地,随机排列,每天观察并经常浇水保证土壤湿润。

在播种10d后数每盆发芽数。播种20d后对每盆玉米苗计数并沿根部剪断,称取玉米苗总鲜重。单株生物量=每盆玉米苗地上生物量/玉米苗(发芽数)。

数据经EXCEL整理后,采用统计分析软件SPSS12.1进行单因素方差(One ANIVA)分析,然后进行Tukey检验(P

2.结果与分析

第5篇:土壤灭菌的方法范文

1 辣椒大棚主要土传病害及发生危害时期

1.1 猝倒病 发生时期在辣椒播种出苗后的11月中下旬~12月中旬。

1.2 灰霉病 发生时期在2月上中旬~4月下旬,以2月中下旬~3月下旬发生危害最严重。

1.3 疫病 发生时期在3月下旬~7月上中旬,以4月中下旬~6月中下旬危害最严重。

1.4 枯萎病 发生时期同疫病。

1.5 青枯病 发生时期在5月下旬~7月上中旬(7月上中旬永丰县早辣椒收获完成),以6~7月危害最严重。

2 对土传性病害土壤处理主要做法

2.1 合理轮作 即通过与病原菌的非寄主作物轮作来减少土壤中病原菌的数量。轮作的作物可以是蔬菜,也可以选择其它作物。永丰县主要轮作模式有:早辣椒——二晚水稻——扁萝卜或越冬叶菜,早辣椒——早秋莴苣或早芹菜——大蒜,早辣椒——夏白菜——秋瓜类。其中以早辣椒——二晚水稻——扁萝卜或越冬叶菜轮作模式最普遍,效果最好。

2.2 高温焖棚 在早辣椒收获完后(7月上中旬),及时清除残茬,灌满水翻耕土壤,然后扣紧棚膜,关好棚门,利用夏季高温焖棚20~30天,进行土壤病菌杀灭。此法安全简便,效果显著,是永丰县菜农喜欢的土壤处理方法之一。

2.3 土壤改良 主要做法有:①增施有机肥料,减少化肥用量;②对菜土进行更换,增添新的无菌土壤,减少病原;③冬季菜园休种,撤除棚膜,翻耕土壤,进行冬冻土壤,减少越冬病菌。

2.4 药剂消毒 采用高效、低毒、低残留的药剂,在辣椒育苗、定植前或收获后,对土壤进行全面消毒处理。主要方法有:①育苗床用50%乙膦铝锰锌+30%DT,按每1m2各10g药剂混合干细土5kg,撒于育苗床面,浅锄入土;②整地时667m2撒施生石灰75~100kg混和入土;③整地时结合施底肥667m2用50%乙膦铝锰锌5kg或50%多菌灵5kg混和入土;④定植前或收获后喷洒福尔马林闭棚熏蒸。

第6篇:土壤灭菌的方法范文

1茄子重茬病害的种类

茄子重茬病害属于毁灭性病害。据多年的调查和观察,丰县茄子生产上发生和危害比较严重的有枯萎病、黄萎病、疫病、根腐病、青枯病等。(1)黄萎病。又称半边疯、黑心病、凋萎病。茄子苗期即可染病,田间多在坐果后开始表现症状。植株受害,一般自下向上发展,初期叶缘及叶脉间出现褪绿斑,晴天中午呈萎蔫状,早晚尚能恢复,经一段时间后不再恢复,叶缘上卷变褐脱落,病株逐渐枯死,叶片大量脱落呈光杆。剖视病茎,维管束变褐。有时植株半边发病,呈半边疯或半边黄。此病对茄子生产危害极大,发病严重年份绝收或毁种。(2)枯萎病。10年前仅个别零星发病且较轻,近年来随着保护地的不断增加,发生越来越普遍,发病程度亦有逐年加重的趋势。其症状幼苗期发病显症少,成株期多在坐果后开始出现症状,以结果初期发病最盛。叶片自下向上逐渐变黄枯萎,病症多表现在1~2层分枝上,有时同一叶片仅半边变黄,另一半健全如常。横剖病茎,病部维管束呈褐色。此病易与黄萎病混淆,需检测病原加以区分。(3)疫病。果实发病,初时产生水浸状紫褐色病斑,病部迅速扩展可至多半个果实。病部凹陷、软化、腐烂。湿度大时病部表面长出白色粉状霉层。茎基部、茎杆、枝条发病,病部紫褐色,皮层软化,稍缢缩。重时造成整株或病部以上死亡而整株或整枝折断。(4)根腐病。该病主要侵染茄子根部和茎基部。发病初期,植株叶片白天萎蔫,早晚尚可恢复,随病情发展,逐渐失去恢复能力。根、茎基部表皮变为褐色,继而根系腐烂,木质部外露,植株枯萎死亡。五是青枯病。茄子被害初期,个别枝条的叶片或一张叶片的局部呈现萎垂,后逐渐扩展到整株枝条上。初呈淡绿色,变褐焦枯,病叶脱落或残留在枝条上。将茎部皮层剥开木质部呈褐色。这种变色从根颈部起一直可以延伸到上面枝条的木质部。枝条里面的髓部大多腐烂空心。用手挤压病茎的横切面,有乳白色的粘液(菌脓)渗出。

2发生原因

(1)连年化学肥料的大量投入导致土壤板结,透气性差。在同一地块连续种植同一种作物,则会将其生长所需的各种元素从土壤中掠走,剩下其不需要的营养元素而出现富集现象,导致有机质严重缺乏,茄子根部出现养分吸收障碍导致病害的加重发生;氮肥过量施用致使茄子抗病力下降,发育不均衡,缺素症发生严重;复合肥中的氯离子超标,在茄子植株体中大量积蓄等,致使茄子植株生长不协调并且免疫力下降,枯萎病、黄萎病、根腐病等大发生,造成减产或绝产。(2)土壤酸碱度影响植株对营养元素的吸收。当棚内气温、地温不稳定时,尤其是在冷暖交替的春秋季节,因土壤温湿度的变动而使土壤酸碱度有所变化,从而影响了根系的吸收功能,导致植株地上部分生长不良、抗病能力差、病害发生重。(3)土壤病原菌积累逐年增多。土壤病残体是病菌的主要来源。黄萎病菌以菌丝体、厚垣孢子和拟菌核随病株残体在土壤中越冬,一般可存活6~8年。病菌主要从根部伤口入侵,也可从幼根皮层和根毛入侵,在植株维管束中繁殖。因此,重茬或连作栽培,土壤含菌量多,发病重。(4)生长期间管理不当。温度也是影响病害发生的一个重要因素。一般气温20~25 ℃有利于发病。从茄子定植至开花期,日平均气温低于15 ℃的日数越多,发病越早,发生越重。气温在28 ℃以上,病害受到抑制。定植时伤根,使用生粪引起烧根,以及在土质黏重、盐碱地、土壤龟裂等情况下该病发病重,特别是阴冷天浇水,易引起黄萎病等土传病害暴发。

3防治方法

第7篇:土壤灭菌的方法范文

关键词:果树,病虫害防治措施

 

搞好果树的病虫害防治,是使果树达到高产、优质、高效的一个重要的环节。果树病虫害防治一般分为春季(生长期)和冬季(休眠期)防治。

1. 春季防治

(1)果树开花前的防治 ①果树发芽前喷洒铲除性杀菌剂,杀灭树皮浅层病菌量,是清除越冬病源的一项重要措施,常用的是40%福美砷100倍液、腐必清100倍液、30%腐烂敌100倍液,同时兼治苹果轮纹病、干腐病、炭疽病等。②发芽后的防治。果园普喷一次150~200倍的45%的晶体石硫合剂或喷波美0.3度石硫合剂加50%的1605乳油1000倍液,可杀死90%以上的红蜘蛛和在芽中越冬的白粉病、落叶病等菌源孢子,还可防治金龟子和蚜虫。

(2)果树开花后的防治 ①花后可继续使用0.3~0.5波美度的石硫合剂。防治叶果病害及红蜘蛛。还可喷2500~3000倍的功夫、灭扫利,既可防治红蜘蛛又可杀死食叶虫、食心虫的虫卵。②花后10~15天内可喷1:4:20的波尔多液(即1公斤硫酸铜,4公斤生石灰,20公斤清水)或喷40%多菌灵、退菌特600~800倍液,能防治多雨高温易发生的落叶病、炭疽病和褐斑病。③开花后1个月内严禁使用剧毒高毒农药。

2.冬季防治

冬季果树落叶后进人休眠期,危害果树的各种病菌及害虫也都以不同形态、方式在隐蔽的场所潜伏越冬,越冬场所比较集中、稳定,因此易于集中消灭,而且方法简便,可达到减少病虫越冬基数.减轻翌年为害的目的。

(1)剪除病虫枝梢。就是结合修剪,将果树上的病虫枯枝全部剪掉,剪下的病虫枝必须带出果园烧毁或深埋处理,可消灭在枝干上越冬的害虫和病菌,如苹果轮纹病病菌、红蜘蛛、顶梢卷叶蛾、介壳虫、小吉丁虫、天牛等。

(2)深耕翻土。利用冬季土壤封冻前,翻耕果园土地和树盘,不但可以改善土壤的透气性,而且有利于果树根系生长,还可以消灭在土中的病菌和害虫。如山植红蜘蛛、挤蜻、桃蛀果蛾冬茧、苹掌舟蛾蛹等,通过深翻可将这些害虫翻人土中闷死或暴露在土表冻死,或被天敌吃掉。在土表上有很多带有大量病原菌的落叶、杂草,通过耕翻深埋在土中.可杀灭越冬菌源,减轻翌年危害。同时这些落叶杂草深埋入土可以增加土壤中有机质含量,改善土壤结构。

(3)刮除粗老树皮。成龄果树的粗老树皮为许多病虫提供了隐蔽的越冬场所,如苹果腐烂病、干腐病病菌、旋纹潜叶蛾的蛹、苹小食心虫等都是在粗皮缝内老翘皮下越冬的。因此,在冬季苹果休眠期间将粗老树皮仔细刮除,不但可消灭在其内的越冬病虫,同时可促进果树的代谢和生长。刮皮时间以土壤封冻后至来春树萌动前进行为宜。具体做法是:先将塑料布或布单铺于树下(以便收集树皮),然后用刮树刀或镰刀由上而下的将主干和骨干枝上的粗皮、翘皮仔细刮除。对分杈处、病斑处更应细刮。刮的深度以不伤嫩皮为宜。刮除下来的树皮残渣要集中起来携出果园深埋或烧毁。

(4)涂白。对刮皮后的果树要进行涂白,以减少日烧病的发生,消灭树干和树皮缝中越冬的病虫害。涂白剂的具体配法是:生石灰3份,水10份,石硫合剂原液0.5份.加少许食盐、油脂。先将生石灰用水化开、滤出渣子,倒入化开的食盐,再加人石硫合剂、油脂,搅拌均匀后涂树干和主枝基部,涂量以不下流为宜。

3. 注意事项

(1)果农在用农药防治病虫害时往往盲目喷药、用药单一或是随意加大农药浓度,这样不但达不到有效防治害虫的目的,还会使害虫产生抗药性,增加了防治难度。因此,必须科学、合理的使用农药。

(2)防治害虫时要选择关键时期,如病虫害发生初期、病虫害生命活动最弱期(幼虫)等。

(3)严禁使用剧毒、高残留农药。

(4)不论是剪除下来的病虫枝梢,还是刮除下来的干死皮、老翘树皮一定要拾净,同时把土表上的杂草清除干净一并移出果园深埋或烧毁,刮除老翘和病斑时,一定在树下铺塑料布承接碎片,不然病残物仍然丢在果园内,等于病虫搬家,达不到消灭病原菌和害虫的目的。

(5)果树病虫害必须坚持综合防治。要从果园生态系统的整体出发,把防治的病虫看成是这个整体中的组成部分来考虑。发挥农业措施、自然天敌、抗性寄主的作用,协调好使用化学农药与保护天敌的关系,把病虫控制在允许的经济受害水平以下。

第8篇:土壤灭菌的方法范文

裂苞

主要是大花品种容易发生。原因主要有:①成花阶段昼夜温差大;②低温期浇水、施肥过多,氮、磷、钾三要素不均衡,尤其是磷肥过多、缺硼等因素;③品种特性。

防止裂苞的方法

①提高夜间温度,白天充分通风换气,使昼夜温差缩小;②适当控制水分,避免低温时期土壤湿度过大;③选择不易裂苞的品种;④低温季节减少施肥量,忌大肥、大水,使肥水均匀供给;⑤对裂苞品种而言,可在开花前的1~2周用塑料胶带在花萼部包卷成钵状,可有效地减少花萼破裂。

非生理病害

灰霉病

最初花瓣出现椭圆形、棕色、大而湿的斑点,随后花瓣上生长出灰色霉状物,花瓣及整朵花随之腐烂,也可感染茎及花蕾。原因:长期处于低温且潮湿环境中。防治方法:加强通风,尽可能保持植株干燥,最好采用滴灌进行肥水控制;喷施50%腐霉利可湿性粉剂1500倍液,40%施佳乐悬浮剂800~1000倍液交替使用;傍晚棚内可释放10%速克灵烟雾剂,封棚一夜。

根腐病

部分茎或植株看似干枯,叶片变灰变黄,茎底部有斑点出现,呈棕色,并有同心圆斑出现,继续发展成茎干枯,枯腐并断裂,有时可形成1~2 cm直径的黯黑菌核。该病菌生长在土壤有机质中,适合温度25~30 ℃的潮湿土壤,黏土极易发病,该病系通过灌溉水、消毒不彻底的工具传入,而种植过深也是发病的原因之一。防治方法:定植前进行彻底的土壤消毒,浅种,发病时及时拔除病株并对周围土壤消毒,用40%的甲霜锰锌600~800倍液或64%的杀毒矾500倍液交替使用;夏季不使土壤过湿,确保排水良好。

虫害

蚜虫

该虫的分泌物经常诱发煤污病,更为严重的是此虫能传播病毒病。防治方法:20%灭扫利800倍液,20%阿维菌素乳油1000倍液,或20%杀灭菌酯1500倍液,10%吡虫啉可湿性粉剂600倍液,还有一遍净1500倍液、灭虫灵等。

红蜘蛛

一般25 ℃以上高温(7~8月)危害重。防治方法:清除枯枝落叶和杂草,改善栽培条件,适当增加空气湿度。初发期喷施40%三氯杀螨醇乳油1000~1200倍液或杀灭菊酯800~1000倍液,或扫螨净、克螨特、卡死克、乐斯本等。

第9篇:土壤灭菌的方法范文

随着蔬菜产业化的升温,我国各地逐渐涌现出一批具有特色的专业产地,使得原有的耕作制度瓦解,农户蔬菜生产特定性、局限性日趋明显,这必然加剧设施栽培连作障碍问题,即土壤盐渍化、病虫害重,造成蔬菜产量和品质下降,直接影响设施栽培经济效益。连作障碍已成为制约目前蔬菜稳产增收及可持续发展的重要因素。

设施栽培连作障碍产生因素

连作障碍产生的原因极其复杂,是土壤、植物与微生物三者之间相互作用的结果。根据多年的研究报道,可归纳为几方面的原因:土壤传染性病虫害蔓延,土壤理化性质变化以及植物的自毒作用[5-6]。土壤病原菌富积,传染性病虫害蔓延设施栽培土壤中土壤病原菌富积是引起连作障碍的关键因素。研究结果表明,设施栽培土壤中有益微生物与有害微生物之间本来保持着一定的生态平衡关系,但由于多年连作,同一作物吸收单一养分,使某些物质不断累积,加之设施土壤的温湿度等环境条件适宜病原菌生长繁殖,作物根系分泌物和病残体又提供了病原菌赖以生存的条件,使土壤中的植物病原菌得到富积,而过多使用化肥及杀菌剂可能会杀死土壤中有益拮抗菌,打破土壤微生物的平衡,以致从土壤到作物表现出一系列的连作障碍[7-8]。土壤理化性质变化土壤盐类积聚设施栽培土壤盐类积聚现象在我国普遍发生,是设施土壤障碍的重要因素之一,以连栋大棚和温室最为明显。该现象是由于化肥施用量大,且长年覆盖,改变了自然状态下的水分平衡,降低了土壤的淋洗作用,加之环境长期保持高温,显著增强了土壤水分蒸发量,土壤盐分通过毛细作用随水分的蒸发上升,在地表形成薄层盐分结晶。设施土壤盐类积累后,加大了土壤溶液中盐类浓度,使土壤渗透势加大,导致根系水分外流,影响蔬菜对水分和养分的吸收,造成蔬菜营养失调,而且随着土壤盐类浓度的增加,元素之间的拮抗作用显著增强,某些营养元素的吸收受阻,出现植株矮小、发育不良、叶片卷曲枯死等典型的缺素症状,最终导致作物产量及品质下降[9-10]。土壤酸化导致设施栽培土壤酸化的主要原因是长期过量施用化肥和使用未经过安全处理的有机肥料。多年的研究发现,随着种植年限及复种指数的增加,设施栽培土壤pH值逐年降低,有些土壤pH值甚至已降至6以下,致使土壤某些养分的有效性降低,导致Ca,Mg,B,Mo等植物必需的营养元素缺乏,进而促使作物脐腐病、畸形果、茎裂、华而不实等生理病害多发,尤其是茄科蔬菜的青枯病和疫病等土传病害越来越严重[11-12]。土壤物理性状的恶化土壤物理性状是重要的肥力因素,主要包括孔隙度、结构性、水分含量及通透性等,严重影响着农作物根系的生长和养分的吸收。研究表明,设施栽培土壤连续栽培5a以后,土壤板结严重、容重增大、非活性孔隙比例相对降低,耕层变浅,通气性、透水性变差,物理性状恶化[13],需氧微生物的活性下降,土壤熟化慢,致使根际缺氧诱发多种根部病害,同时对有毒有害物质的缓冲能力降低,导致作物抗逆能力降低和残留超标。植物的自毒作用自毒作用是植物种内相互影响的一种方式,也是长期连作障碍产生的主要因素[14]。连作条件下,植物残体、病原物及作物根系等向周围环境中分泌酚酸类、萜类、生物碱、酶等化学物质,影响植株生长发育,导致自毒作用发生。茄科、葫芦科、豆科、菊科等是极易产生自毒作用的植物,这些植物从根系中分泌出许多酚酸类化合物,通过损伤细胞膜、破坏酶活性、使蛋白质失活等影响作物生长发育。而西瓜、丝瓜、南瓜、瓠瓜和黑籽南瓜等的根系分泌物会促进瓜类的生长,不易产生自毒作用[15]。

设施栽培连作障碍的综合防治措施

连作障碍防治是现今设施蔬菜栽培产业面临的一大难题。目前主要从种植制度和种植方式的优化以及利用抗病品种和嫁接技术、土壤消毒和土壤管理、生物防治、优化施肥等方面来解决此问题。优化种植制度不同蔬菜间或蔬菜与粮食作物之间进行合理的轮作或间作是国内外通用的预防土传病害的措施之一,也是有效防治连作障碍最为简单、省工、高效的措施。合理轮作或间作可以使病原菌失去寄主或改变其正常生长繁殖环境,从而消灭或减少土壤中致病菌,减轻病害;有效地改善土壤结构,有利于土壤通气和有机质分解,促进土壤有益微生物的繁殖,调节土壤肥力;减少杂草的滋生,破坏杂草与蔬菜的伴生关系[15-16]。设施蔬菜栽培一般采用深根性蔬菜(茄果类、瓜类、豆类等)与浅根性速生蔬菜(白菜、绿叶菜类、葱蒜类等)轮作倒茬,或行间套种,其中,浅根性蔬菜有吸盐洗盐的作用,葱蒜类对预防根部病害和根结线虫的危害非常有效。应用抗病品种和嫁接技术随着现代育种技术的发展,专家培育出如抗枯萎病的番茄、抗黑腐病的甘蓝等大量抗土传病害的蔬菜新品种。选用这些蔬菜新品种,可以提高蔬菜的抗病能力,有效控制土传病害的发生,增加蔬菜经济效益。目前,黄瓜、西瓜、茄子等采用的嫁接技术充分证明[17],利用丰产高抗性的砧木进行嫁接栽培是防治土传病害及设施蔬菜栽培连作障碍、提高经济产量最为有效的措施之一。进行土壤消毒采用土壤消毒,可高效快速抑制土壤有害微生物、害虫、残茬及根系分泌物的毒害作用,能够很好地解决作物重茬问题,提高作物的产量和品质。设施栽培中,土壤消毒方法主要包括药剂消毒、太阳能消毒、蒸汽消毒等。药剂消毒是利用各种化学药剂或生物药剂通过喷淋、浇灌、拌土、熏蒸等手段对土壤进行消毒。目前,生产上使用最多的药剂有氯化苦、绿宝清(苦参碱)、多菌灵、土菌消、菌线威、绿亨1号和2号等杀虫杀菌剂。通过蒸汽、热水或太阳能提高土壤温度,从而起到消毒灭菌作用的物理方法被国外经常采用,是生产无公害蔬菜的重要措施,如日本的太阳能高温消毒。该方法对蔬菜无副作用,非常适合我国现阶段的蔬菜生产,值得进一步研究和推广。其杀菌原理有2种:一是直接热力(热水或蒸汽)消毒杀菌。如50℃处理10min即可杀死十字花科作物的软腐病菌。二是间接作用(高温闷棚)。在一年中的高温时期,前茬作物收获后,清除残枝枯叶,施入有机肥和灌水,在覆膜封闭条件下,土壤湿度增加、棚室内的温度达到60~70℃以上,闷棚时间一般掌握在15~20d,致使土壤微生物通过呼吸作用逐渐消耗土壤中的氧气,使土壤呈缺氧还原状态,多数植物病原菌在高温和缺氧条件下死亡。研究结果表明,高温闷棚使连作大棚设施内10cm左右的土壤形成55℃持续高温,大部分病原菌被杀死,对土传病害灰霉病病原菌有很好的灭菌效果[18]。合理的土壤管理土壤管理的目的是使土壤生态始终有利于作物的生长发育。设施栽培中为了减轻连作障碍,常采用的措施为:集中烧毁或深埋中心病株、作物病残体及周围杂草,防止病害蔓延;加强耕作管理,增加中耕松土次数,提高地温,加速病残体的分解腐烂,使部分病原菌和害虫失去活力,切断土壤表层毛细管,提高下层土壤通透性,控制土壤盐分上升;改变作物栽培时间,避开作物发病期进行种植,例如易感染枯萎病的蔬菜,应避开高温期种植或采取相应的预防措施;在高温季节大水漫灌,使土壤温度提高,不仅可洗盐,还可杀死或减少土壤中病原微生物和害虫。采用生物防治生物防治狭义上是指利用有益微生物对土壤定病原菌产生毒素,或通过与病原菌竞争营养物质和生存空间等途径来减少病原菌的数量,从而减轻根系感染、减少病害发生的一种方法。由于现代生物技术的发展,生物防治已逐步成为防治作物病虫害、减轻连作障碍的一种重要手段。利用拮抗微生物拮抗作用是衡量生物防治效果的指标之一。利用拮抗微生物防治作物病虫害,就是将培养好的具有拮抗作用的有益微生物以特定方式施入土壤中,或是通过向土壤中加入营养物质,提高土壤原有拮抗菌的数量及活性,从而抑制土壤中病原菌的活动,降低病原菌的数量,减轻病害发生的几率。张丽萍等[19]通过土壤微生物制剂防治草莓连作病害,结果表明,对于由尖孢镰刀菌和立枯丝核菌引起的草莓连作病害,木霉T42与枯草芽孢杆菌Bs-6的拮抗作用很明显,能显著促进连作草莓的生长发育,连作草莓的死苗率由52.9%降至8.2%,产量增加111%,果实品质显著提高。接种有益微生物有益微生物广泛应用于农业生产中,如制作微生物有机肥、种衣剂防治作物病虫害等。在设施蔬菜栽培中,常通过使用含有有益微生物的生物有机肥来分解连作土壤中的化肥、农药残留;另外,还可以向土壤中接种一些有益菌群,在根系形成生物屏障,减少根际病原菌的侵染,或接种致病菌弱毒菌株,促使作物产生免疫机能,增强抗逆性,提高其产量及品质。郝永娟等[20]在生物土壤添加剂减轻黄瓜连作障碍的研究中提出,使用生物土壤添加剂,可明显增加具有拮抗作用的木霉、青霉等的数量,有效控制土传病害,提高土壤微生物多样性,改善土壤连作障碍。利用他感作用原理德国学者H.Molisch于1937年提出植物的他感作用,认为许多植物可通过向周围环境释放代谢过程中产生的化学物质,来促进或抑制同种或异种植物生长。他感作用涉及微生物、植物、动物等所有的种群,普遍存在于生态系统中,在农业生产中应用具有极其重要的意义。利用化学他感作用原理使植物之间、植物与微生物之间合理组合,不仅可有效地降低作物之间、微生物之间的负效应,提高作物的产量和品质,并且在控制病虫害方面也可取得很好的效果。有些植物根系分泌的化学物质可抑制微生物的生长,如黄瓜根系分泌物中的丝氨酸、精氨酸可以有效抑制黄瓜枯萎病病菌的生长繁殖[21]。进行优化施肥优化施肥是防治连作障碍的一项重要措施。针对目前设施蔬菜栽培中化肥过量施用、肥料种类不平衡等问题,在施肥原则上,应以有机肥为主、化肥为辅,再配合施用微生物肥料。施用有机肥(进行无害化处理,即完全腐熟)可改善土壤理化性状,抑制土壤盐分积累及病原菌繁殖,减轻连作障碍和土传病虫害的发生;必须根据肥料的性质、设施土壤养分状况、作物的营养特性及需肥规律,因地制宜地选择施用化肥,同时应确定合理的施用时间、施用量、施用方法;选择施用具有固氮、解磷、解钾作用的微生物肥料,分解土壤中被固定的磷、钾元素,使化学肥料得到充分利用,在施用微生物肥料时要严格按照使用说明书施用。