土壤消毒技术

1、土壤消毒技术进展Progress on soil disinfestation曹坳程 颜冬冬中国农业科学院植物保护研究所现代农业产业技术体系北京果类蔬菜创新团队电话邮箱:电话邮箱:为什么要进行土壤消毒?Why soil need to be fumigated?连作障碍Obstacles of monocultivationp真菌:如镰刀菌、疫霉菌、轮枝菌等; pFungi: such as fusarium, phytophtora, verticiliump细菌:如青枯劳尔氏菌 、欧氏杆菌;pBacteria: Ralstonia sol

2、anacarum, Erwinia spp. p线虫:如根结线虫; pNematodes: root knot nematodes p病毒:小麦土传花叶病毒 pVirus: MNSV (carried by Olpidium bornovanus)p地下害虫: 蛴螬、金针虫等; pSoil insects: grab, Elateridae etc p杂草、啮齿动物。Weeds, rodents, etc.土壤消毒的历史History of soil disinfestation氯化苦 Chloropicrinp由苏格兰化学家Stenhouse合成, 1848年首次报道作为土壤熏蒸剂, 随着第

3、一次世界大战的爆发, 在战场上用作催泪瓦斯。pChloropicrin was synthesized by Stenhouse, a Scottish chemist, and first reported as a soil fumigant in 1848. It was used as a tear gas in World War I.p1920年，Russell负责的一个农业试验站发现，氯化苦可有效地防治番茄上一些未知的土传病害，使作物产量得到恢复。pIt was found that chloropicrin can control some unknown soil disea

4、ses in tomato and the yield recovered in an agricultural experiment station, in charge of Russell, in 1920.p1934年，氯化苦作为一种作物种植前的土壤消毒剂而得到广泛的应用。pChloropicrin was widely used as a preplant fumigant in 1934. 溴甲烷 (甲基溴)Methyl bromidep1843年，Bensen合成了溴甲烷，1932年，法国人Le Goupil首先发现了溴甲烷的熏杀害虫的活性. pMB was synthesize

5、d by Bensen in 1843. Le Goupil, a French, found the activity on insects in 1932.p1937年经Shepard等人深入的研究，认为溴甲烷比常用的熏蒸剂氰氢酸和氯化苦更为广谱和有效，对根结线虫、病原菌、地下害虫和杂草均有很好的效果，此后，溴甲烷在应用范围逐渐扩大。pShepard et al. found that MB is more effective to control rootknot nematodes, pathogens, soil insects and weeds, than chloropicri

6、n and HCN. Thereafter, the use of MB is gradually enlarged.溴甲烷 MBp溴甲烷是全球已商品化使用超过60年，使用最广泛的熏蒸剂，广泛用于土壤、耐久贮藏品、易腐果品和建筑物消毒。pMB is the most widely used commercial fumigant globally. It is used in soil, perishables, durable commodities and structures. p可杀灭真菌、细菌、土传病毒、昆虫、螨类、线虫和啮齿动物。pIt eradicates fungi, bact

7、eria, soil virus, insects, mites, nematodes and rodentsCold gas“热法热法”施药施药Hot gas with VIF or TIF“热法热法”施药设备施药设备Equipment for hot gas application溴甲烷的问题Issue of MB溴甲烷淘汰时间表发达国家发展中国家1995年冻结在1991年基线2002年冻结在19951998年的平均水平1999年减少252005年减少202001年减少502003年减少702005年全部淘汰2015年全部淘汰联合国提出的溴甲烷替代技术/替代品Alternatives to

8、 MB proposed by UNEP MBTOC非化学替代品Non-chemicals Alternativesp轮作 Crop rotationp无土栽培 Soilless or substrate culturep土壤有机质补充 Soil amendmentp生物熏蒸 Bio-fumigationp抗性品种或嫁接 Resistant variety or graftingp蒸汽消毒 Steaming pasteurizationp热水处理 Hot water treatmentp太阳能消毒 Solarizationp综合防治（生物防治等）IPM化学替代品 Chemical altern

9、ativesp氯化苦 (PIC) Chloropicrinp1,3-二氯丙烯 (1,3-Dichloroprepene, 1,3-D) p甲基异硫氰酸甲酯产生物 MITC generatorsn棉隆、威百亩 Dazoment, metham sodiump碘甲烷 Methyl iodidep二甲基二硫二甲基二硫 DMDSpAITCp联合作用 Combination of chemicalsn氯化苦/1,3-二氯丙烯 Chloropicrin/1,3-dichloropropenen氯化苦/威百亩 Chloropicrin/metham sodium1997-2005年间替代品相对标准甲基溴处理

10、（67：30）的草莓产量比较Figure 1 Relative yield data from the full meta-analyses and LSI intervals for alternatives compared to methyl bromide (67:33) from international research studies in strawberry fruit crops from 1997 to 2005 农业替代技术或避免使用甲基溴的技术Agricultural alternatives to MB 一、嫁接技术一、嫁接技术p嫁接是一种古化的农业技术，起源于中

11、国，对土传病害有优异的抗性，当今受到世界各国农学家的重视。p随着育种学、遗传学和分子生物学的发展，抗性品种和砧木已商业化生产。GRAFTING IN TOMATO土耳其嫁接种苗公司1个砧木嫁接2个接穗国产嫁接机Grafting machine made in China二、轮作二、轮作p如果条件许可，可采用轮作，特别是水旱轮作是防治土传病害有效的措施。p随着集约化农业的发展，轮作越来越困难。可通过政府协调的作用，合理布局的安排，进行大范围、有计划地轮作。p农民受经验的限制，栽种其他高附加值作物需要知识的更新。三、深翻和有机质补充三、深翻和有机质补充p深翻即将表土层翻入土壤深层，而将深土层翻于表

12、土层，这是一种经济、有效的措施。p有机质补充是利用堆肥、绿肥或动物的粪便，农业或林业副产品加入土壤中，能够够降低土壤病原菌如腐霉菌（Pythium ultimum）的种群，从而减少农药的使用。而有机质补充的最大困难是缺乏具体的实施标准，也无工厂化规模生产，因而效果有很大的差别。四、无土栽培Soilless荷兰草莓无土栽培中国无土栽培中国的无土栽培中国的水培中国的水培中国岩棉栽培生姜无土栽培五、肥水管理五、肥水管理p加强水肥管理，增强作物的长势，提高抗病虫的能力，以减少农药的使用。p滴灌是一种节水节肥的有效技术，可利用滴灌精确地施用农药和肥料，提高农药和肥料的使用率，有效地保护环境和使用者的安全

13、。北京昌平肥水管理系统土耳其肥水管理系统摩洛哥的肥水管理以色列肥水管理系统生物防治技术Biological alternatives to MB生物熏蒸Biofumigation in US生物熏蒸滴水更佳盖膜Covering sheet厌氧消毒技术(anaerobic soil disinfestation, ASD)Transparent sheet on the soilto get much of solar energy 生物防治制剂（BCA）p1、木霉p2、枯草芽孢杆菌p3、荧光假单孢杆菌p4、植物根际促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria

14、，PGPR）p5、寡雄腐霉生物防治制剂的应用方法p1、浸种；p2、沾根：p3、灌根； p4、滴灌施用；p5、混土。物理防治技术Physical alternatives to MB太阳能消毒技术 Solarizationp太阳能土壤消毒是指在高温季节通过较长时间覆盖塑料薄膜来提高土壤温度，藉以杀死土壤中包括病原菌在内的许多有害生物。 pSolarization is to increase the soil temperature by covering the soil with plastic film for longer period time in high temperature

15、season. This can kill many pests, including pathogens in soil.2011年北京大兴实测土温2011 房山Deg C01DAXIN.PL127.530.032.535.037.540.042.545.0Aug 1Aug 2011Tue 2Wed 3Thu 4Fri 5Sat 6Sun 7Mon 8Tue 9Wed 10Thu 11Fri 125101520蒸汽消毒技术 Steamingp地表覆膜蒸汽消毒法 Sheet steaming;pHoddeson管道法 Hoddenson tube method;p负压蒸汽消毒法 Negativ

16、e pressure steaming;n一些研究人员认为: 85-100 的蒸汽通常杀死有益生物如菌根,并产生对作物的有害物质, 因此, 提出将蒸汽与空气混合, 使之冷却到需要温度,较为理想的温度是70, 30分钟。nSome researchers thought: 85-100 steaming will kill the benefits, such as mycorrhizae, and produce harmful matters. They suggest to mix steam with air to keep the temperature at 70 for 30 mi

17、n.The temperatures needed to kill different pests蒸汽注射技术Steaming injection热水消毒技术Hot water disinfestation热水消毒器Hot water generator火焰消毒技术Flaming disinfestation in IsraelSoil electronic disinfestation甲基溴化学替代技术进展Progress on chemical alternatives to MB常用土壤熏蒸剂的防治谱及分布性熏蒸剂真菌线虫杂草药剂的分布性溴甲烷+碘甲烷+硫酰氟+氯化苦(chloropic

18、rin)+1,3-二氯丙烯(1,3-dichloropropene)+氯化苦/1,3-二氯丙烯(chloropicrin/1,3-dichloropropene) 威百亩(metham sodium)+棉隆(dazomet)+棉隆/1,3-二氯丙烯 威 百 亩 / 氯 化 苦 ( m e t h a m sodium/chloropicrin) 根据药剂的分布性确定施药技术p对于分布性强的熏蒸剂，气体药剂可通过分布带、液体药剂可通过注射使用。p而分布性差的药剂必须借助施药机械使之分布均匀才能取得良好的效果。p不同的熏蒸剂防治谱有很大的差别，除碘甲烷外，很少有药剂达到溴甲烷的宽广效果。因此，熏蒸剂需要混配使用。p当两种熏蒸剂的分布性差别很大时，施用时应考虑将分布差的熏蒸剂分布均匀。氯化苦p氯化苦+噻唑磷(fosthiazate)p氯化苦+DMDSp氯化苦+福尔马林p氯化苦+碘甲烷p氯化苦+MITC1,3-二氯丙烯p1,3-二氯丙烯+威百亩p1,3-二氯丙烯+棉隆威百亩p威百亩+福尔马林异硫氰酸烯丙酯（allyl isothiocy