土壤消毒技术

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 monocultivation,真菌:如镰刀菌、疫霉菌、轮枝菌等; Fungi: such as fusarium, phytophtora, verticilium细菌:如青枯劳尔氏菌 、欧氏杆菌;Bacteria: Ralstonia solanacarum, Erwinia spp. 线虫:如根结线虫; Nematodes: root knot nematodes 病毒:小麦土传花叶病毒 Virus: MNSV (carried by Olpidium bornovanus)地下害虫: 蛴螬、金针虫等; Soil insects: grab, Elateridae etc 杂草、啮齿动物。Weeds, rodents, etc.,土壤消毒的历史History of soil disinfestation,氯化苦 Chloropicrin,由苏格兰化学家Stenhouse合成, 1848年首次报道作为土壤熏蒸剂, 随着第一次世界大战的爆发, 在战场上用作催泪瓦斯。Chloropicrin 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.,1920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。It was found that chloropicrin can control some unknown soil diseases in tomato and the yield recovered in an agricultural experiment station, in charge of Russell, in 1920.1934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。Chloropicrin was widely used as a preplant fumigant in 1934.,溴甲烷 (甲基溴)Methyl bromide,1843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. MB was synthesized by Bensen in 1843. Le Goupil, a French, found the activity on insects in 1932.,1937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。Shepard et al. found that MB is more effective to control rootknot nematodes, pathogens, soil insects and weeds, than chloropicrin and HCN. Thereafter, the use of MB is gradually enlarged.,溴甲烷 MB,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。MB is the most widely used commercial fumigant globally. It is used in soil, perishables, durable commodities and structures. 可杀灭真菌、细菌、土传病毒、昆虫、螨类、线虫和啮齿动物。It eradicates fungi, bacteria, soil virus, insects, mites, nematodes and rodents,Cold gas,“热法”施药Hot gas with VIF or TIF,“热法”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,联合国提出的溴甲烷替代技术/替代品Alternatives to MB proposed by UNEP MBTOC,非化学替代品Non-chemicals Alternatives,轮作 Crop rotation无土栽培 Soilless or substrate culture土壤有机质补充 Soil amendment生物熏蒸 Bio-fumigation抗性品种或嫁接 Resistant variety or grafting蒸汽消毒 Steaming pasteurization热水处理 Hot water treatment太阳能消毒 Solarization综合防治（生物防治等）IPM,化学替代品 Chemical alternatives,氯化苦 (PIC) Chloropicrin1,3-二氯丙烯 (1,3-Dichloroprepene, 1,3-D) 甲基异硫氰酸甲酯产生物 MITC generators棉隆、威百亩 Dazoment, metham sodium碘甲烷 Methyl iodide二甲基二硫 DMDSAITC联合作用 Combination of chemicals氯化苦/1,3-二氯丙烯 Chloropicrin/1,3-dichloropropene氯化苦/威百亩 Chloropicrin/metham sodium,1997-2005年间替代品相对标准甲基溴处理（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,嫁接是一种古化的农业技术，起源于中国，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。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,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。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。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,深翻即将表土层翻入土壤深层，而将深土层翻于表土层，这是一种经济、有效的措施。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,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。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。,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）,1、木霉2、枯草芽孢杆菌3、荧光假单孢杆菌4、植物根际促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria，PGPR）5、寡雄腐霉,生物防治制剂的应用方法,1、浸种；2、沾根：3、灌根；4、滴灌施用；5、混土。,物理防治技术Physical alternatives to MB,太阳能消毒技术 Solarization,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。 Solarization is to increase the soil temperature by covering the soil with plastic film for longer period time in high temperature season. This can kill many pests, including pathogens in soil.,2011年北京大兴实测土温,蒸汽消毒技术 Steaming,地表覆膜蒸汽消毒法 Sheet steaming;Hoddeson管道法 Hoddenson tube method;负压蒸汽消毒法 Negative pressure steaming;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。Some 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 min.,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 Israel,Soil 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,根据药剂的分布性确定施药技术,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。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。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。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,氯化苦+噻唑磷(fosthiazate)氯化苦+DMDS氯化苦+福尔马林氯化苦+碘甲烷氯化苦+MITC,1,3-二氯丙烯,1,3-二氯丙烯+威百亩1,3-二氯丙烯+棉隆,威百亩,威百亩+福尔马林,异硫氰酸烯丙酯（allyl isothiocyanate，AITC）,近年国内外得到广泛的应用。,二甲基二硫,原液EC,臭氧,臭氧消毒技术,美国替代品登记情况,甲基溴替代品应用技术Application technologies,注射消毒技术Injection technology,注射消毒技术Injection technology,氯化苦注射Chloropicrin injection,混土施药消毒技术Soil mixture technology,混土施药消毒技术Soil mixture technology,混土施药消毒技术Soil mixture technology,化学灌溉技术 Chemigation,化学灌溉技术 Chemigation,化学灌溉技术 Chemigation,化学灌溉技术 Chemigation,化学灌溉技术设备Equipment for chemigation,分布带施药技术Sulfuryl fluori