金山词霸离线词典包:植物全生育期病虫害物理防治技术的研究与应用现状

(2009-03-06 08:44:45)转载
标签： 植物病害
土传病害
气传病害
空间电场
土壤电处理
种子消毒
等离子体
分类： 温室设备与技术
刘滨疆

在设施园艺中，植物全生育期病虫害的防治效果决定着设施农业的生产效益和生态安全，植物从种到收要经历多种病虫害的侵袭，而最难控制的往往是种传、土传、气传广泛混合感染的病害以及地下地上的虫害实时控制。许多传统的单一渠道、单一季节传播的病害随着设施农业的普及都已转为没有时空限制的混合感染，一两种农药已难于凑效。根结线虫病的普遍爆发，再加上白粉虱、蚜虫、红蜘蛛等微小害虫的群发，已形成无法应对环境安全要求的防治难点，单一的化学农药以及被动的病发后才诊治的方法已经很难应对病害的发生与发展。
然而经过近二十年的技术积累，包括种子消毒、土壤消毒、空气病原微生物杀灭等技术的一整套能够实施植物全生育期病害预防的物理性自动技术业已成熟，目前，这一技术已经开始用于叶菜、果菜类蔬菜全生育期的病害自动预防，预防效果优异，并不会对植物产品造成任何药物残留，并将成为温室生产优质绿色植物产品的核心技术或者关键技术。
1．病害发生特点与预防方式
种传、土传、气传病害是温室植物产品生产过程中都会遇到的滞障因子，单一的处理一种滞障因子无法有效地保障植物正常生长，比如，使用完全消毒的土壤栽培携带镰刀菌的种子形成的茄苗仍然会在40-50天时发病，另一方面，在已经发生了严重的黄萎病、根腐病的地区，即使进行了种子、土壤消毒处理，但仍然会普遍发病，能够导致这些病害重新出现的原因是残余的病菌重新繁殖与扩散的结果。另一值得注意的是传统定义的气传病害也呈现出了多渠道传播的新特性，许多植物的霜霉病、灰霉病、白粉病等表现出了强烈的好土特性，掉落于土壤表面的叶片很快就会受到这类霉菌的侵染，并很快成熟发射孢子进行再传播，苗期看到的茎腐病成片爆发就与此有关。因此，任何种植者欲依靠定植前种子、土壤的一次消毒处理或全生育期某阶段的一、两次处理就想获得良好的土壤病害预防效果均是冒险行为，合理的预防处理程序应该完全遵守病害的发生规律，进行实时的自动预防。
2．自动预防技术
这种技术是种子消毒灭菌技术、土壤连作障碍处理技术、气传病害预防技术的集成，是多种物理性质的即时消毒技术的有机结合。由于这种集成的物理技术不会像农药那样产生持久地药效，因此，对植物病害的预防必须采用实时预防的工作方式，其中的土壤连作障碍处理技术、气传病害预防技术的操作均采用了节能的自动循环控制技术。
2.1种子灭菌消毒技术
种子带菌带毒的处理是任何植物病害自动预防技术系统首先需要配置的技术工艺，种子带菌带毒就意味着种苗的带菌带毒，现有的化学农药、物理消毒技术仍然无法消解种苗自身内部的带菌带毒问题，也就是说，种苗带菌带毒就意味着迟早要发病，而且一旦发病就无法防治。目前，能够进行种子内部灭菌消毒的技术多数属于电磁辐射、核辐射消毒领域，最实用的是介电+静电+强化气体联合处理技术，实用的机型为3DJ系列介静电气化种子消毒系统。
2.2土壤连作障碍处理技术
土壤连作障碍是土壤有害微生物、前茬作物根系分泌的有毒有机酸的累积和土壤线虫以及缺素现象的出现等造成的，这种土壤因素形成的植物生长障碍很难通过化学方法获得根治，另一方面，土壤有害微生物、根结线虫具有实时发生的特点，因此，必须采用实时预防技术方法才可能有效，否则损失巨大。目前，土壤处理技术，特别是土壤微生物、土壤线虫、土壤团聚体结构、土壤游离态养分的调控技术有了飞跃发展，其中能够在土壤中产生灭杀微生物、分解有毒有机酸、提高土壤肥料游离化水平、优化土壤团聚体结构的土壤电处理技术已经能够有效地控制土壤微生物种群浓度或数量、土壤有害有机酸的分解、土壤线虫的发生与发展以及土壤团聚体结构的改善。植物全生育期病害自动预防技术系统的土壤处理技术配置采用了土壤连作障碍电处理技术方法，其型号为3DT系列土壤连作障碍电处理机。
2.3气传病害的预防技术
植物的气传病害多数为真菌类病害，只要环境条件适宜，真菌病害就会产生，因此，真菌病害的预防同样应有实时性。植物病害自动预防技术系统采用了气传病害空间电场实时预防技术装备，该技术系统不仅能够实时预防植物气传病害，而且能够调控植物的光合作用以及根系的生长，当空间电场与高浓度二氧化碳同时设置于温室内就会产生植物生物产量倍增效应，而当两者分开设置时均不会产生显著的增产与快速生长效应。因此，在实际的温室植物产品，特别是根菜类、果菜类的生产中应该采用既能防病又能促进生长的空间电场/二氧化碳同补技术系统。气传病害空间电场实时预防技术装备主要为3DFC系列温室电除雾防病促生系统，也称空间电场防病促生系统。
3.全程病害预防流程
能够有效地预防植物全生育期病害的技术流程如下：种子消毒---育苗土的消毒---温室（大田）土壤消毒---气传病害的防控，见图1。
3DJ系列介静电气化种子消毒系统---3DT系列土壤连作障碍电处理机---3DFC系列温室电除雾防病促生系统。

3.1种子消毒
带毒带菌种子能否得到彻底灭菌消毒处理决定着全程病害预防处理作业的成败。如果种子仅种皮带菌带毒，仅采用介电、静电处理技术就可获得完美的解决。但当种内带菌带毒时，必须经过介静电气化种子消毒系统才能够获得无毒种子，见图2。

种内病菌病毒灭活率受电离放电处理时间、处理气体成分和温度决定。电晕电场越强、处理气体浓度越高且温度保持在45-50℃之间时，种内灭菌消毒效率最高时的处理时间7-12分钟时。经过介静电气化种子消毒系统消毒灭菌的种子在处理后的3-15天后播种其苗期长势显著优于未处理种子，而发芽势和发芽率也表现出略有提高。经过介静电气化种子消毒可完全消除枯萎病镰刀菌带来的种传病害。
3.2土壤消毒
土壤消毒包括育苗土、栽种前的土壤、植物生长期间的三个处理程序，任何一个环节的缺失都可能造成土传病害的重新爆发。
3.3育苗土的消毒
育苗土是否带菌带毒直接关系到移栽时的根部感病率，任何移栽行为都会造成伤根现象的发生。优质的无毒无菌育苗土壤可采用两种方法获得：（1）电处理的方法。在土箱底部插入电处理电极，另一电极置于土壤表面，土壤水分含量应保持在积水状态，处理时间不低于10小时，强化剂用量每公斤干土不大于25g，处理温度最终达到60度为宜。（2）高温法。将土壤至于加热容器中进行土壤加热，土壤温度最低应保证在87℃以上，否则一些毒素难于分解，有害菌杀灭率不够高，最好还应加入一些化学药剂辅助处理。
3.4栽种前的土壤处理
移栽前必须进行土壤的消毒处理，否则，土壤有害菌会通过伤根侵入植株体内并潜伏起来。采用土壤电处理的方法可以显著降低土壤有害菌浓度以及土壤有害有机酸的含量。此时期的处理需特别注意的是要按照土壤电处理标准规范进行操作，当采用3DT-90型土壤连作障碍电处理机进行处理时，每平米土壤按100-150g强化剂随水灌溉施入，每330m2处理10-12小时，处理1-3天内既可移栽。
3.5生长期的土壤处理
由于土传病害的病原普遍存在于种植区内，种植者、收购者等都可能因串棚导致再感染，另一方面，有机肥的使用、土壤随风扬起的粉尘都可能将病原重新带入棚内而造成二次或多次感染，因此，生长期的土壤处理格外重要，并不是一次处理就能保证全生育期不再感染患病。最佳的处理时间间隔一般为4-5周，每次处理时应按10g/m2的强化剂用量均匀散布在土壤中，并在灌溉后4-12小时内进行4个小时的处理。
值得注意的是电极线的布设方案的选用。当采用3DT系列进行处理660 m2土壤时，电极线最好按每330m2（半亩）一组进行布设为独立的两组。每组电极线的埋设方法分为鱼骨相叉式、上下叠层式两种，见图3、4。


最好的埋设方法是上下叠层时，分成上下两层布设，这种埋设方法既有利于土传病害的预防又有利于根接线虫的防控，弊端是不利于机械化耕作。鱼骨相叉式易于机械化耕作但不利于线虫的防控。
3.6气传病害的防控
种传病害、土传病害得到预防性处理以后，气传病害的预防可采用3DFC系列温室电除雾防病促生系统进行预防，且十分有效的。该系统采用自动间歇工作方式建立空间电场，并以此应对气传病害的发生与发展。这种系统建立的空间电场除了能够预防植物气传病害以外，该系统还在植物的光合作用、空气的氮肥化、根系活力与发根方面具有显著的正向调控功能，因此，这一系统还可以从植物的健壮程度方面来提高植物对气传、土传病害的抗病力。
另一方面，当前很多表现为气传病害的疫病往往还具有土传的特点，特别是土壤表面与空气相接触的气固界面是气传与土传混合病害的发源地，对于匍匐于地面生长的植株或其他处于苗期和生长初期的植物罹患气土混合传播病害的发生概率远远高于单纯的气传病害和土传病害，将土壤电处理与空间电场联合使用是有效预防这种病害的唯一有效的物理方法，在这种情况下，空间电场的电极线往往需要使用悬挂垂线至地面30cm 高度的位置处进行防控。
特别需要提醒的是，在温室内为了实现空间电场/二氧化碳同补的植物生物产量倍增效应，应该在此空间电场中采用能够间歇循环供给的烟气电净化二氧化碳增补机进行二氧化碳的增施，见图5。

在空间电场环境中采用昼夜间歇供给电净化烟气二氧化碳的工作方式可以强烈地促进根系的生长以及新枝的发生，同时还能够很好地预防植物白粉病的发生。不过，同补技术系统的使用需要有产生烟气的发生源，比如温室耳房、操作间的能够生火做饭、住人取暖的煤炉、园区集中供热的锅炉房等。
4．应用
在温室植物产品生产中，许多植物病害有多种传播渠道，往往会发生许多防治无效的植物病害，比如，黄瓜黑星病、炭疽病、褐斑病、枯萎病和茄子褐纹病、绵疫病、黄萎病、根腐病以及草莓黄萎病、立枯病的病原既可由种子带菌又可土壤带菌、植株带菌甚至是气溶胶带菌进行扩散传播，仅处理土壤或仅处理了种子均不能达到有效预防的目的。因此，在温室植物产品生产过程中必须按全生育期植物病害自动预防技术规程进行各种病害的实施预防，任何一个环节的缺失都可能造成巨大的经济损失。
黄瓜、茄子、西瓜、草莓等植物产品的生产已经成为我国北方地区温室获取较高利润的主打种植项目，其中种传、土传、气传以及多渠道混合传染的病害已成为制约温室生长效益的主要障碍因子，虽然有些品种的作物采用了嫁接方式，但种植业是一种依靠规模经营获益的产业，嫁接方式并不适合农业企业的规模化生产要求，为了解决这一问题，我们进行了多种作物的嫁接加农药、原种栽培加农药、不加任何杀菌剂的全生育期植物病害预防技术自动管理的三种栽培生产方式的病害发生规律、产量的对比试验。从土传、种传病害的预防效果来看，全生育期植物病害预防技术自动管理与嫁接栽培方式相当，但在气传病害以及混合传染病害的预防效果方面，全生育期植物病害预防技术自动管理方法优于嫁接方法，而且产量要显著高于嫁接与原种栽培，差异最大的是空间电场/烟气二氧化碳同补与嫁接、原种栽培环境中的草莓、西瓜、茄子的产量表现，前者产量远远高于后者，而且最难防治的草莓、黄瓜白粉病均未发生于前者环境中。
实践证明，按照全生育期植物病害自动预防技术操作规程进行植物生产能够非常有效地解决种传病害、土壤连作障碍、气传病害以及传播途径复杂的植物病害的预防，随着这一技术的不断实践和操作规范的丰富完善，将为建立大规模植物产品生产设施植物生长安全提供可靠的技术保障。