棚室土壤非化學消毒方法,因地制宜,選擇科學實用消毒方式很關鍵

棚室土壤連年種植引起諸多土壤問題,土壤消毒能夠減輕土壤障礙(土壤病害、線蟲、自毒物質、雜草等),提高草莓、蔬菜的品質和產量。不同土壤環境和土壤問題,需要因地制宜,選擇科學實用的土壤消毒處理方法。

非化學消毒方法對土壤生態友好,是當下高價值草莓、蔬菜生產過程中非常有前景的消毒方式。下面從莓農或菜農朋友們棚室消毒的困惑、非化學消毒法國內外應用情況、非化學消毒法的優勢與不足和常見的非化學消毒方法的田間操作來說明。

棚室土壤非化學消毒方法,因地制宜,選擇科學實用消毒方式很關鍵

一、棚室消毒的困惑

棚室土壤消毒是夏季空棚期重要農事活動之一,土壤消毒類產品種類繁多,消毒方法多種多樣。草莓種植主產區農戶一方面已經認識了土壤消毒重要性,另一方面又對化學消毒有疑慮,不採用化學燻蒸消毒怎樣才能達到好效果呢?

土壤是微生物的“大本營”,從傳統土壤微生物學研究的三大類菌看,1g土壤可含有數百萬至數億個細菌、數萬至數百萬個放線菌、數千至數十萬個真菌,這些微生物參與有機質的分解、腐殖質的合成及養分轉化等,化學燻蒸消毒就像醫學上的“化療”方法,對土壤微生物的滅生性強,導致土壤微生物生態系統破壞,微生物補充不科學、不及時,常常引起一系列土壤後遺症。這是採用化學燻蒸消毒方法農戶的擔憂和困惑。

非化學消毒法對土壤微生物的影響較小,近年來推廣應用的土壤厭氧消毒、太陽能高溫消毒、生物燻蒸燜棚、蒸汽消毒、熱水消毒、火焰消毒等方法,都屬於非化學方法,是生產綠色或有機食品非常有效的棚室土壤處理辦法。

二、非化學消毒法國內外應用情況

非化學消毒法國外研究應用較早,主要有土壤厭氧消毒技術、生物燻蒸法、火焰消毒法和太陽能消毒法等。

土壤厭氧消毒技術(ASD)最早是由荷蘭和日本科學家提出的一種非化學溴甲烷替代技術,主要防治病原菌和線蟲對草莓和蔬菜作物的危害。

土壤厭氧消毒技術操作方法:首先給土壤添加一定量的碳源,促進土壤微生物的快速增長,增加土壤呼吸作用;然後覆蓋氧氣不滲透塑料膜,通過滴灌保持一定田間持水量。添加到土壤中的有機碳在微生物作用下分解產生大量的有機酸和有機揮發物,同時消耗大量氧氣,形成一個厭氧環境,從而達到對土壤病原微生物和雜草的防治效果。

日本最早採用ASD控制番茄青枯病和枯萎病發生。荷蘭開展ASD研究選擇新鮮雜草或植物秸稈作為碳源。美國採用添加糖蜜液體為碳源的ASD處理並結合太陽能消毒技術能有效處理土壤中的有害菌,同時抑制雜草發芽率。

生物燻蒸法結合太陽能消毒技術在西班牙有機農業種植區應用較廣,主要採用鮮雞糞和鮮牛糞的混合物,再加入作物的秸稈或廢棄物,使用量為2.5kg/m2鮮雞糞+2.5kg/m2鮮牛糞)+植物殘體或廢棄物(如甜菜渣、橄欖渣等),可採用廢舊薄膜覆蓋,對土傳病害和根結線蟲有良好防治效果。

火焰消毒法,國外大型農場採用火焰消毒處理雜草和病蟲,國內採用小型火焰消毒機械處理土壤線蟲、病菌和雜草等。火焰消毒方法操作時間靈活,作物種植前進行土壤處理即可。

太陽能消毒法,上個世紀80年代日本奈良縣利用夏季太陽能結合氰氨化鈣消毒技術已經形成規範和標準化操作方法。本世紀我國引進該技術應用於保護地土壤夏季土壤消毒改良,增產效果顯著。

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三、非化學消毒方法在不同土壤狀況的優勢與不足

非化學消毒方法的不足之處主要源於棚室土壤連作障礙問題複雜多樣化,有的線蟲重,有的土傳病害重,有的土壤鹽漬化重,有的土壤酸化嚴重,有的土壤鹼性重,有的土壤板結厲害,有的雜草較多,還有的土壤有益微生物稀少......。非化學方法消毒同化學方法消毒相比較的優勢有:不破壞土壤的生態系統,操作過程中對人傷害小,無環境汙染,沒有藥害問題,對作物的生長沒有影響,適合高品質草莓和蔬菜的生產。

非化學消毒由於操作方式和消毒時間等客觀因素的影響,不同地區土壤狀況容易引起消毒效果不穩定,屬於潛在的風險。莓農或菜農朋友們根據當地的氣候條件和棚室的土壤病蟲害情況選擇消毒方式很重要。目前,非化學消毒方法需要因地制宜進行操作,試驗示範在前,推廣應用在後,條件不成熟的地區需要謹慎使用。

四、幾種常見非化學消毒法

非化學消毒法土壤準備很關鍵,農戶會說旋耕土壤很費事還費錢,有沒有簡單有效的方法,“工欲善其事,必先利其器”,非化學消毒法對土壤、溫度、水分、時間等因素要求嚴格,消毒要做到不留“死角”,棚室土壤全面消毒才能達到理想效果。

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(1)土壤厭氧消毒技術(ASD)主要包括三個關鍵方面碳源、水分和薄膜。碳源添加物包括有機酸類物質(如乙酸、丁酸)、新鮮雜草或新鮮作物秸稈,水分指土壤提供足量的水分,薄膜需要覆蓋氧氣不滲透塑料膜。

(2)微生物燜棚是通過向土壤中施入農家糞和微生物菌劑(主要含有麴黴菌、米麴黴、黑麴黴、乳酸菌等),然後旋耕土壤,再通過滴灌或噴灌增加土壤水分,覆蓋塑料薄膜,密閉大棚進行燜棚消毒處理。

(3)太陽能高溫消毒技術通常選擇夏季高溫且太陽輻射較強烈的時間段,施入農家糞,旋耕土壤,然後進行土壤灌水,再進行覆蓋薄膜,同時保留大棚外膜。這種方法經濟易行,對土壤生態友好,能夠有效殺滅土壤中有害生物。土壤消毒結束後及時施入微生物菌劑,效果更佳。

(4)火焰消毒 主要流程包括精細耕作土壤,然後火焰高溫消毒。該技術通過拖拉機攜帶旋耕機械和液化天然氣罐及燃燒設備,在旋耕土壤過程中將30-50cm土壤的有害病菌、線蟲、害蟲、雜草種籽和農藥殘留等,在機體內高速粉碎,同時利用天然氣燃燒時1000℃左右的高溫火焰進行消毒,土壤根結線蟲殺蟲率可達90%以上。

我國是一個歷史悠久的農業大國,人們依賴土地生活,世世代代對土壤有著割捨不斷的情懷。今天人們更需要對自然農法的崇尚,喚醒土壤中數量巨大的有益微生物,實現土壤可持續利用,生產綠色安全健康的農產品。棚室土壤非化學消毒方法推廣應用前景光明。

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