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預(yù)防植物士傳病害的新方法

2009-07-24 01:47劉濱疆于運(yùn)祥許維輝
關(guān)鍵詞:根際枯萎病電場(chǎng)

劉濱疆 于運(yùn)祥 許維輝

空間電場(chǎng)在預(yù)防植物氣傳病害方面可以達(dá)到很好的效果,在黃瓜、甜瓜、番茄、辣椒、櫻桃樹(shù)、葡萄樹(shù)等高稈植物方面的預(yù)防效果幾乎可以達(dá)到100%。在高稈植物的土傳病害預(yù)防方面,空間電場(chǎng)也顯示出了比較顯著的效果,特別是在黃瓜、甜瓜、辣椒的枯萎病以及茄子的黃萎病方面有很好的效果。通過(guò)近10年的觀察與實(shí)踐,逐步發(fā)現(xiàn)了一些影響空間電場(chǎng)防治土傳病害效果的因子,通過(guò)對(duì)個(gè)別因子的調(diào)控可以輕松地預(yù)防農(nóng)作物的枯萎病、黃萎病以及果樹(shù)的根癌病。

土傳病害發(fā)生原因與影響因子

植物土傳病害發(fā)生與否既與__壤中的病原菌、土壤的理化性狀、植物的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)相關(guān),又與三者或其中的兩者互作相關(guān)。

病原菌

土傳病害侵染病原包括真菌、細(xì)菌、放線菌、線蟲(chóng)等。其中,真菌為主,分為非專性寄生與專性寄生兩類。非專性寄生是外生的根侵染真菌,如腐霉菌引起苗腐和猝倒病,絲核菌引起苗立枯病。專性寄生是植物維管束病原真菌,典型的像尖孢鐮、黃萎輪枝孢等引起的萎蔫、枯死。有害細(xì)菌、放線菌的危害在土傳病害發(fā)生病例中所占比例不到3%,通過(guò)改變土壤環(huán)境是可以改變這兩類有害微生物的感染性態(tài)的。線蟲(chóng)的危害在許多地區(qū)上升為主要危害,與傳統(tǒng)的枯萎病、黃萎病、根腐病相近,但在普通的試驗(yàn)條件下,空間電場(chǎng)并未顯示出對(duì)線蟲(chóng)病的預(yù)防效果,在此不進(jìn)行詳細(xì)分析。

實(shí)驗(yàn)表明,大部分土壤微生物對(duì)根際環(huán)境中的O2、氨氣、硫化氫、CO2、氯氣含量的微量變化敏感,改變根際氧含量或氯氣含量能夠轉(zhuǎn)換微生物優(yōu)勢(shì)菌落,或調(diào)節(jié)空間電場(chǎng)極性來(lái)調(diào)控硝化細(xì)菌、硫化細(xì)菌、丁酸細(xì)菌的活性。另一方面,根系與土壤相之間的薄層界面中鈣離子、鉀離子濃度的變化以及銅離子在土壤導(dǎo)電顆粒表面上發(fā)生的氧化還原反應(yīng)均對(duì)微生物優(yōu)勢(shì)群落的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生作用。

土壤的理化性狀

根際環(huán)境的pH值、鹽度、團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)、含水率以及根系分泌物、礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)含量配比、植物對(duì)土壤養(yǎng)分吸收的選擇性、單一茬口等對(duì)病原微生物的發(fā)生與發(fā)展都有影響。其中,根病或土傳病害的嚴(yán)重程度主要受根端分泌物成分和濃度的左右,利用直流電的電化學(xué)效應(yīng)改變根際離子成分與濃度、改變根際pH值、分解根系分泌物、促使根際土壤礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)游離化以及陰極聚水效應(yīng)都可以改變土傳病害的發(fā)病程度,實(shí)現(xiàn)預(yù)防土傳病害的目的。

植物的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)

光合作用產(chǎn)生的同化產(chǎn)物向根的輸送量、胞內(nèi)外和根與土壤溶液之間的鈣離子濃度變化頻度、根際水分與O2的供給量和有效性都對(duì)土傳病害的產(chǎn)生與發(fā)展有影響。尤其是在溫室種植方面,CO2的補(bǔ)充有時(shí)是至關(guān)重要的,許多黃瓜、甜瓜等瓜類溫室發(fā)生的枯萎病實(shí)際上是因?yàn)楣夂袭a(chǎn)物供應(yīng)衰竭引起的“偽枯萎病”,整棚的瓜秧和果實(shí)需要充足的碳水化合物提供,碳水化合物的缺乏導(dǎo)致根系呼吸減弱,進(jìn)而導(dǎo)致根系活力和吸水力的降低而發(fā)生枯萎癥狀。植物體內(nèi)的鈣離子濃度變化的頻度對(duì)根系活力的影響較為顯著,采用鋸齒波型變化的正向空間電場(chǎng)能顯著地促進(jìn)根系的生長(zhǎng)。同樣,在正向空間電場(chǎng)環(huán)境中,根系與土壤水之間產(chǎn)生的電化學(xué)反應(yīng)能夠提高根際的O2含量。

空間電場(chǎng)/強(qiáng)化劑同補(bǔ)法

空間電場(chǎng)在促進(jìn)植物生長(zhǎng)和預(yù)防植物病害方面具有顯著效能,除了依靠?jī)艋諝饽芰碗婋x空氣產(chǎn)生的臭氧、氮氧化物等強(qiáng)氧化劑的殺菌能力來(lái)預(yù)防氣傳病害、氣傳土傳混合病害以外,其預(yù)防植物土傳病害還依賴于空間電場(chǎng)的強(qiáng)度、土壤溶液的某些鹽類,適當(dāng)?shù)靥砑舆@些鹽類可以顯著提高空間電場(chǎng)預(yù)防土傳病害的能力。

空間電場(chǎng)

空間電場(chǎng)調(diào)控植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐均證明,大氣電場(chǎng)以及模擬其變化的正向空間電場(chǎng)既是植物進(jìn)行光合作用的促進(jìn)因子,又是植株、植株與土壤之間鈣離子、HCO3陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)的調(diào)節(jié)因子,同時(shí)也證明了該因子能夠顯著提高根系活力以及根際O2含量??臻g電場(chǎng)調(diào)控植物生長(zhǎng)因子在溫室黃瓜、甜瓜、番茄、辣椒、萵苣、葡萄、櫻桃、菊花、月季、百合等生產(chǎn)中得到了應(yīng)用,其間的生長(zhǎng)狀態(tài)優(yōu)于常規(guī)環(huán)境。在空間電場(chǎng)環(huán)境中,補(bǔ)充CO2可以顯著提高同化產(chǎn)物向根的運(yùn)輸,徹底杜絕CO2虧缺引起的“偽枯萎病”。

在空間電場(chǎng)的實(shí)踐中,另一重要發(fā)現(xiàn)是其預(yù)防氣傳病害和枯萎病的效用。空間電場(chǎng)從理論上能夠預(yù)防任何依靠氣流傳播的細(xì)菌、真菌、病毒病害。實(shí)踐中,除白粉病的預(yù)防需要特殊配置以外,霜霉病、灰霉病、早疫病等氣傳病害都可以得到很好的防治。空間電場(chǎng)對(duì)枯萎病的預(yù)防效果是在黃瓜、尖辣椒的種植中發(fā)現(xiàn)的,預(yù)防效果重現(xiàn)率高于86%。

在空間電場(chǎng)環(huán)境中,大地相當(dāng)于陰極。根據(jù)陰極聚水原理,空間電場(chǎng)輻射區(qū)域外的水分會(huì)向輻射區(qū)內(nèi)移動(dòng),移動(dòng)量受泄露電流強(qiáng)度和作用時(shí)間限制。因此,空間電場(chǎng)的設(shè)置具有顯著的節(jié)水效能,可保障植物對(duì)水分的需求,并可保證根系與土壤接觸界面的電化學(xué)反應(yīng)需要的水分要求,并間接地影響接觸界面中的微生物生存狀態(tài)。

強(qiáng)化劑

與空間電場(chǎng)配合使用的強(qiáng)化劑是由鉀離子、鈣離子和一個(gè)陰離子R組成,其中R組成也是植物生長(zhǎng)需要的微量營(yíng)養(yǎng)元素,對(duì)土壤和植物產(chǎn)品不產(chǎn)生任何污染。當(dāng)陰離子R溶于土壤水中,空間電場(chǎng)中的泄漏電流由根系流入土壤的時(shí)候,陰離子R優(yōu)先失去一個(gè)電子變?yōu)闅怏w并在根際環(huán)境中上溢,上溢的過(guò)程即是殺菌的過(guò)程。當(dāng)R含量不足時(shí),土壤中的水成為電化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì),根系表面的水分就會(huì)在電流的作用下生成大量的O2,進(jìn)而極大地提高根際的含氧量。

同補(bǔ)法

在空間電場(chǎng)環(huán)境中,在植物周圍澆灌2%的KR或caR2水溶液或按每立方米土壤撒施200g~350 gKR或caR2。空間電場(chǎng)強(qiáng)度一般為+(30~50)kV/m或電極線攜帶+40 KV。見(jiàn)圖1。

圖1中空間電場(chǎng)的建立是由常用的3DFC-450型溫室電除霧防病促生系統(tǒng)提供的,其電極線攜帶有50 kv高電壓,它與地面組成類似于靜電學(xué)中的線一板電容器,電場(chǎng)強(qiáng)度E0近似于+50 kV/m。

由于空氣具有微弱的導(dǎo)電性,特別是在溫室的潮濕環(huán)境中,其內(nèi)的空間電場(chǎng)中存在著較大的泄漏電流。因此,這個(gè)空間電場(chǎng)不是靜電學(xué)意義上的完全的靜電場(chǎng),而是一個(gè)能引起植物以及植物與土壤組成的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生微弱電化學(xué)反應(yīng)的空間電場(chǎng)環(huán)境。泄漏電流由根系流入土壤,并引起根系一土壤界面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)系統(tǒng)和產(chǎn)物見(jiàn)圖2。

圖2中所示為根際發(fā)生的水電解、KR電解都是能夠產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑的電化學(xué)反應(yīng),這些氧化劑會(huì)在根系與土壤接觸的薄層中產(chǎn)生強(qiáng)烈的殺菌過(guò)程,其上溢的過(guò)程又將殺滅土壤團(tuán)聚體間隙中的病原菌。施加

KR~CaR2愈多,殺菌效果愈好,但過(guò)多會(huì)發(fā)生鹽害,因此必須嚴(yán)格按照前述濃度、投放量要求進(jìn)行操作。

應(yīng)用

空間電場(chǎng)/強(qiáng)化劑同補(bǔ)法已在黃瓜、甜瓜、西瓜、桃、櫻桃等植物產(chǎn)品的生產(chǎn)中應(yīng)用,其預(yù)防土傳病害的能力優(yōu)于單獨(dú)使用空間電場(chǎng)的效能。

黃瓜、甜瓜枯萎病、蔓枯病的預(yù)防效率在94%~99%之間,效果優(yōu)異。西瓜在77%左右,這可能與西瓜的匍匐栽培方式有關(guān),立式栽培有利于提高泄漏電流強(qiáng)度、增大根際的電化學(xué)反應(yīng)量。茄子黃萎病、立枯病的預(yù)防效率一般高于93%。桃樹(shù)、櫻桃根癌病的預(yù)防試驗(yàn)已經(jīng)開(kāi)展了2年多,目前展示出的預(yù)防效率高于84%,遠(yuǎn)優(yōu)于農(nóng)藥灌根的方法。

對(duì)于低矮植物,特別是一些植物苗期的猝倒病、根腐病,該方法的預(yù)防效率不高,可能與低矮苗木未能引起足夠的泄漏電流流過(guò)根系有關(guān),但在實(shí)際生產(chǎn)中,通過(guò)提高苗期環(huán)境中的C02濃度可以較顯著地提高空間電場(chǎng)的預(yù)防效果,這與同化產(chǎn)物向根輸運(yùn)增強(qiáng)有關(guān)。同樣,對(duì)于植物生物量頗大的甜瓜、西瓜溫室,在空間電場(chǎng)環(huán)境中補(bǔ)充CO2也能顯著提高空間電場(chǎng)預(yù)防土傳病害的能力。

空間電場(chǎng)/強(qiáng)化劑同補(bǔ)法的發(fā)現(xiàn)與實(shí)踐不僅對(duì)溫室植物產(chǎn)品的無(wú)藥殘生產(chǎn)有益,也適用于大田植物的病害預(yù)防。對(duì)解決中國(guó)南方香蕉枯萎病、大田黃瓜、番茄等露地枯萎病有著重大的科學(xué)指導(dǎo)價(jià)值。

行業(yè)新聞

寧夏首批高級(jí)農(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地揭牌

“有專業(yè)大戶帶動(dòng)、高校專家把關(guān)、農(nóng)技特派員指導(dǎo),這次學(xué)習(xí)的目的就是要充分掌握到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)知識(shí),增強(qiáng)技能,把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去?!痹谵r(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地,來(lái)自銀川市西夏區(qū)興涇鎮(zhèn)的學(xué)員于有人興奮地說(shuō)。

2009年4月13日,由寧夏自治區(qū)黨委組織部、銀川市委組織部、永寧縣委組織部舉辦的寧夏高級(jí)農(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地,在永寧天天鮮蔬菜果品基地正式揭牌開(kāi)班,來(lái)自寧夏全區(qū)各地的50名熱愛(ài)學(xué)習(xí)、能夠在本地脫貧致富中起帶頭作用的農(nóng)村實(shí)用人才將在基地進(jìn)行為期一年、階段性的設(shè)施園藝栽培管理技術(shù)學(xué)習(xí)。

2008年8月以來(lái),組織部通過(guò)調(diào)研,將寧夏建成農(nóng)林開(kāi)發(fā)有限公司、領(lǐng)鮮果蔬產(chǎn)業(yè)以及天天鮮、小任、董洋5家設(shè)施園藝區(qū),確定為寧夏高級(jí)農(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地。此次揭牌開(kāi)班,標(biāo)志著寧夏首批高級(jí)農(nóng)村實(shí)用人才實(shí)訓(xùn)基地正式建成。

來(lái)源:《銀川晚報(bào)》

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