国外土壤化学消毒研究介绍

【摘要】文章综述了国外土壤化学消毒的相关研究情况。溴甲烷、氯化苦、威百亩以及棉隆等均可以用作防治土传病害的土壤消毒剂，降低土壤中有害病原菌的数量，其中氯化苦处理后土壤中有益菌群的数量会大幅度增加，如木霉菌、粘帚霉菌等；而棉隆处理则会同时降低木霉菌菌群数量。土地旋耕情况，土壤含水量和土壤消毒剂的选择是影响土壤消毒效果的最重要因素，不同的土壤消毒方式和覆盖条件也会影响土壤消毒效果。

连作种植会导致土壤中各类病原微生物的累积，破坏了土壤中微生物种群的生态平衡，易于引发各类土传病虫害，如茄科作物的青枯病、枯萎病和根腐病，草莓的根腐病和枯、黄萎病，姜青枯病和根腐病等。一般连续种植3 年以上就会零星发病，超过5 年则可能大面积出现，影响作物生长和最终产量，严重情况下甚至颗粒无收。土传病害的发生不仅发生在重复种植同一种或相同科属作物，甚至表现在相同病原菌寄主的作物之间，如曾经种植过番茄、马铃薯和棉花的土壤，也会累积影响草莓生长的土传病原菌 [1]，反之亦然。

通常解决连作土传病害问题的途径有3 种：①轮作或者换土；②使用各种杀菌农药，已被证明效果越来越弱；③种植前进行土壤化学消毒。第三种方式是最切实有效的途径，已被种植者们广泛接受。

国内土壤消毒应用技术相对发展较晚，早在1950年代起国际上已有溴甲烷，氯化苦，溴甲烷和氯化苦混剂，1，3-二氯丙烯，威百亩，棉隆，福尔马林，DD混剂以及其他杀菌剂等被用作土壤消毒的研究和应用[2-6]。

土壤消毒对土传病虫草害的

防治效果

溴甲烷与氯化苦的配合施用，通常可以取得较为满意的杀菌效果。溴甲烷和氯化苦按照2.25：1的比例混合使用后对番茄根腐病的控制效果明显优于溴甲烷单剂，也稍好于氯化苦单剂处理[7]。类似的效果也发生在防治草莓黄萎病上[8]。

在美国加利福尼亚州草莓种植地上的试验发现，使用50 g/m2氯化苦，可以有效杀灭土壤耕作层中的黄萎病病原，同时还能防治根部的其他未知病害[5-6，9-11]。而在对比使用了多种杀菌剂处理，棉隆对草莓黄萎病也有一定的效果，但其杀菌效果弱于氯化苦，福尔马林在病害不严重的地块有一定的防效，而海藻粉（Seaweed meal）处理几乎没有防效[12-13]。因此氯化苦被认为具有相对较高的杀菌活性。

后来的林地苗圃中的研究也显示，氯化苦甚至比溴甲烷有更好的杀菌活性，其杀菌效果被认为是2倍于溴甲烷。13 kg/667m2的氯化苦在防治林地苗圃土壤镰刀菌、立枯丝核菌和腐霉菌上，与26 kg/667m2溴甲烷用量的效果相当[14]。在防治土壤线虫方面，16.6 kg/667m2氯化苦可以减少80%的林地苗圃土壤线虫，而30 kg/667m2溴甲烷减少94%的线虫[6]。

而在除草效果方面，溴甲烷大约是氯化苦的2.5倍。75 kg/667m2的氯化苦相当于30 kg/667m2的溴甲烷的防草效果[15]。溴甲烷和氯化苦的混合使用可以取得对杂草的理想防治效果，同时也有令人满意的杀菌效果[3，8]，氯化苦单剂和威百亩单剂对杂草的处理效果明显弱于溴甲烷和氯化苦混剂；威百亩的除草能力显著高于其对土传病原菌的杀灭能力，配合太阳能处理对杂草的控制效果更佳[3，5]。

氯化苦在剂量为50 g/m2时，可以完全控制住草莓黄萎病，剂量降低到20 g/m2左右时也有不错的防效；而威百亩的效果则显著弱于氯化苦，使用剂量高达到208～250 L/667m2（厂家推荐剂量的3倍），才勉强达到氯化苦20 g/m2左右时的杀菌效果[5]。

使用氯化苦或者氯化苦和溴甲烷混剂处理土壤，可以迅速降低土壤中病原菌数量，同时增加木霉菌的种群数达对照处理的2～6倍[16-17]，而使用棉隆则会降低木霉菌的种群数[17]，木霉菌被认为是有利于作物生长的有益菌。

影响土壤消毒效果的重要因素

除了选择合适的土壤消毒剂，土壤旋耕情况和土壤含水量是影响土壤消毒效果的最重要因素。

在较为疏松的土壤中，消毒剂的全方向扩散性得到很好发挥，因此通过在土壤深度15～20 cm的注射使用，可以有效的熏蒸从表土到30 cm甚至更深的区域。通常的耕作条件下，只有很少部分的真菌分布在30 cm以下的土壤中。大土块和未分解的植株残体，都会阻碍消毒剂的扩散和穿透，影响对残存在土块内部和植株残体重病菌的杀灭效果。

Wilhelm等研究发现[18]，使用不低于54 g/m2氯化苦时，然后喷洒适量水浸湿2.5 cm表土层（湿度约为土壤田间持水量的50%），可以有效解决表层病原菌难以杀灭的问题，而在干燥土壤中（土壤含水量低于4%），即使氯化苦使用量高达72 g/m2，大丽轮枝菌仍然可以在表土层0～5 cm处存活。还有对比研究证明，在一块严重感染草莓黄萎病的土壤中进行土壤消毒（54 g/m2氯化苦），处理前2 天进行表土喷淋水分，处理后草莓感染黄萎病的概率低于10%；同时未进行表土喷淋的处理中，高达48%的草莓感染了黄萎病[2]。这是因为轮枝菌在表层土壤中的浓度最高，如果表土较干，则氯化苦效果较差。

土壤消毒前一周进行灌溉，可以使土壤中的杂草种子处于活性的萌发状态，有助于得到更好的除草效果[18]；土壤消毒后进行表土面喷水封闭，碾压表土层，或者覆盖塑料膜等措施都有利于土壤消毒效果的发挥。注射氯化苦后覆盖塑料薄膜（聚乙烯材质，厚度不低于0.05 mm）24 h以上，也会提高对杂草的杀灭效果，这种方式同样适用于氯化苦和溴甲烷混剂[3，5，18]。

不同的氯化苦施用方式，对最终的土壤消毒效果也有一定的影响。54 g/m2氯化苦，通过使用手动施药注射枪处理的地块，第一年有3.9%的植株感染黄萎病，而使用拖拉机驱动设备注射方式处理的地块，仅有1.6%的植株感染黄萎病，同时对照区域则有14.1%的染病率[8]。这主要是由于拖拉机驱动设备注射效率和施药一致性优于手动注射枪，减少药剂的挥发损失，提高药剂注射施用的均匀性，易于得到较好的土壤消毒效果。

结束语

随着溴甲烷被认定为臭氧层消耗物质，逐渐被禁止使用，相关替代品如氯化苦、棉隆、威百亩等被广泛使用，其中氯化苦是最为优秀的替代品之一，在杀菌效果上与溴甲烷最为接近。有研究发现使用氯化苦对一些引起作物病害的病原菌更易于杀灭，而对另外一些微生物，如而木霉菌、粘帚霉菌、毛壳菌等却可以存活[8]，这些菌类通常被认为是某些致病病原菌的对抗菌。

土壤消毒不仅可以解决连作种植过程中的土传病害以及杂草等问题，而且通过土壤消毒，作物根系得以健康生长，增强了根系的吸水和吸收养分的能力，甚至一些固化的养分也可以被作物吸收利用，以至于在一些因缺乏特定养分低产田中，通过土壤消毒恢复了土地的生产力，最终体现在增加了作物产出上。土壤消毒可以适当降低施肥量和灌溉量，从而节省部分农业投入。■

【参考文献】

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*王宁（1985-），男，江苏徐州人，硕士，从事土壤消毒技术的应用和研究工作。E-mail：cauwangning@163.com

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