棚室土壤非化学消毒方法,因地制宜,选择科学实用消毒方式很关键

棚室土壤连年种植引起诸多土壤问题,土壤消毒能够减轻土壤障碍(土壤病害、线虫、自毒物质、杂草等),提高草莓、蔬菜的品质和产量。不同土壤环境和土壤问题,需要因地制宜,选择科学实用的土壤消毒处理方法。

非化学消毒方法对土壤生态友好,是当下高价值草莓、蔬菜生产过程中非常有前景的消毒方式。下面从莓农或菜农朋友们棚室消毒的困惑、非化学消毒法国内外应用情况、非化学消毒法的优势与不足和常见的非化学消毒方法的田间操作来说明。

棚室土壤非化学消毒方法,因地制宜,选择科学实用消毒方式很关键

一、棚室消毒的困惑

棚室土壤消毒是夏季空棚期重要农事活动之一,土壤消毒类产品种类繁多,消毒方法多种多样。草莓种植主产区农户一方面已经认识了土壤消毒重要性,另一方面又对化学消毒有疑虑,不采用化学熏蒸消毒怎样才能达到好效果呢?

土壤是微生物的“大本营”,从传统土壤微生物学研究的三大类菌看,1g土壤可含有数百万至数亿个细菌、数万至数百万个放线菌、数千至数十万个真菌,这些微生物参与有机质的分解、腐殖质的合成及养分转化等,化学熏蒸消毒就像医学上的“化疗”方法,对土壤微生物的灭生性强,导致土壤微生物生态系统破坏,微生物补充不科学、不及时,常常引起一系列土壤后遗症。这是采用化学熏蒸消毒方法农户的担忧和困惑。

非化学消毒法对土壤微生物的影响较小,近年来推广应用的土壤厌氧消毒、太阳能高温消毒、生物熏蒸焖棚、蒸汽消毒、热水消毒、火焰消毒等方法,都属于非化学方法,是生产绿色或有机食品非常有效的棚室土壤处理办法。

二、非化学消毒法国内外应用情况

非化学消毒法国外研究应用较早,主要有土壤厌氧消毒技术、生物熏蒸法、火焰消毒法和太阳能消毒法等。

土壤厌氧消毒技术(ASD)最早是由荷兰和日本科学家提出的一种非化学溴甲烷替代技术,主要防治病原菌和线虫对草莓和蔬菜作物的危害。

土壤厌氧消毒技术操作方法:首先给土壤添加一定量的碳源,促进土壤微生物的快速增长,增加土壤呼吸作用;然后覆盖氧气不渗透塑料膜,通过滴灌保持一定田间持水量。添加到土壤中的有机碳在微生物作用下分解产生大量的有机酸和有机挥发物,同时消耗大量氧气,形成一个厌氧环境,从而达到对土壤病原微生物和杂草的防治效果。

日本最早采用ASD控制番茄青枯病和枯萎病发生。荷兰开展ASD研究选择新鲜杂草或植物秸秆作为碳源。美国采用添加糖蜜液体为碳源的ASD处理并结合太阳能消毒技术能有效处理土壤中的有害菌,同时抑制杂草发芽率。

生物熏蒸法结合太阳能消毒技术在西班牙有机农业种植区应用较广,主要采用鲜鸡粪和鲜牛粪的混合物,再加入作物的秸秆或废弃物,使用量为2.5kg/m2鲜鸡粪+2.5kg/m2鲜牛粪)+植物残体或废弃物(如甜菜渣、橄榄渣等),可采用废旧薄膜覆盖,对土传病害和根结线虫有良好防治效果。

火焰消毒法,国外大型农场采用火焰消毒处理杂草和病虫,国内采用小型火焰消毒机械处理土壤线虫、病菌和杂草等。火焰消毒方法操作时间灵活,作物种植前进行土壤处理即可。

太阳能消毒法,上个世纪80年代日本奈良县利用夏季太阳能结合氰氨化钙消毒技术已经形成规范和标准化操作方法。本世纪我国引进该技术应用于保护地土壤夏季土壤消毒改良,增产效果显著。

棚室土壤非化学消毒方法,因地制宜,选择科学实用消毒方式很关键

三、非化学消毒方法在不同土壤状况的优势与不足

非化学消毒方法的不足之处主要源于棚室土壤连作障碍问题复杂多样化,有的线虫重,有的土传病害重,有的土壤盐渍化重,有的土壤酸化严重,有的土壤碱性重,有的土壤板结厉害,有的杂草较多,还有的土壤有益微生物稀少......。非化学方法消毒同化学方法消毒相比较的优势有:不破坏土壤的生态系统,操作过程中对人伤害小,无环境污染,没有药害问题,对作物的生长没有影响,适合高品质草莓和蔬菜的生产。

非化学消毒由于操作方式和消毒时间等客观因素的影响,不同地区土壤状况容易引起消毒效果不稳定,属于潜在的风险。莓农或菜农朋友们根据当地的气候条件和棚室的土壤病虫害情况选择消毒方式很重要。目前,非化学消毒方法需要因地制宜进行操作,试验示范在前,推广应用在后,条件不成熟的地区需要谨慎使用。

四、几种常见非化学消毒法

非化学消毒法土壤准备很关键,农户会说旋耕土壤很费事还费钱,有没有简单有效的方法,“工欲善其事,必先利其器”,非化学消毒法对土壤、温度、水分、时间等因素要求严格,消毒要做到不留“死角”,棚室土壤全面消毒才能达到理想效果。

棚室土壤非化学消毒方法,因地制宜,选择科学实用消毒方式很关键

(1)土壤厌氧消毒技术(ASD)主要包括三个关键方面碳源、水分和薄膜。碳源添加物包括有机酸类物质(如乙酸、丁酸)、新鲜杂草或新鲜作物秸秆,水分指土壤提供足量的水分,薄膜需要覆盖氧气不渗透塑料膜。

(2)微生物焖棚是通过向土壤中施入农家粪和微生物菌剂(主要含有曲霉菌、米曲霉、黑曲霉、乳酸菌等),然后旋耕土壤,再通过滴灌或喷灌增加土壤水分,覆盖塑料薄膜,密闭大棚进行焖棚消毒处理。

(3)太阳能高温消毒技术通常选择夏季高温且太阳辐射较强烈的时间段,施入农家粪,旋耕土壤,然后进行土壤灌水,再进行覆盖薄膜,同时保留大棚外膜。这种方法经济易行,对土壤生态友好,能够有效杀灭土壤中有害生物。土壤消毒结束后及时施入微生物菌剂,效果更佳。

(4)火焰消毒 主要流程包括精细耕作土壤,然后火焰高温消毒。该技术通过拖拉机携带旋耕机械和液化天然气罐及燃烧设备,在旋耕土壤过程中将30-50cm土壤的有害病菌、线虫、害虫、杂草种籽和农药残留等,在机体内高速粉碎,同时利用天然气燃烧时1000℃左右的高温火焰进行消毒,土壤根结线虫杀虫率可达90%以上。

我国是一个历史悠久的农业大国,人们依赖土地生活,世世代代对土壤有着割舍不断的情怀。今天人们更需要对自然农法的崇尚,唤醒土壤中数量巨大的有益微生物,实现土壤可持续利用,生产绿色安全健康的农产品。棚室土壤非化学消毒方法推广应用前景光明。

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