王志彬 傅楊 喬曉軍 衛(wèi)雅娜 何雨倫

摘要：為探究新型臭氧植保機(jī)械對蔬菜苗期病害的防治效果以及對蔬菜生長的安全性，以番茄葉霉病、黃瓜白粉病、甘藍(lán)猝倒病為試驗(yàn)對象，在采用不同病害防治措施的溫室內(nèi)開展蔬菜病害的防治試驗(yàn)。試驗(yàn)中，選用的新型臭氧植保機(jī)懸掛安裝在溫室內(nèi)的頂部，利用高壓放電法制取臭氧，通過配備的風(fēng)機(jī)及氣流導(dǎo)向板將臭氧擴(kuò)散至溫室的整個(gè)空間；通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制設(shè)備臭氧的釋放和實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)溫室內(nèi)臭氧濃度的動(dòng)態(tài)調(diào)控。與未采取病害防治措施的常規(guī)溫室相比，使用臭氧植保機(jī)的溫室番茄葉霉病、黃瓜白粉病、甘藍(lán)猝倒病的發(fā)病率分別控制在5.2%、4.7%和17.4%，分別比常規(guī)溫室降低12.2%、9.8%和1.8%。試驗(yàn)結(jié)果表明，臭氧對溫室內(nèi)番茄葉霉病和黃瓜白粉病具有較好的防治效果、對甘藍(lán)猝倒病具有一定的防治效果，且使用安全。研究結(jié)果可為設(shè)施蔬菜病害的臭氧防治提供參考。

關(guān)鍵詞：設(shè)施蔬菜；病害；植保機(jī)械；臭氧；滅菌；防治效果

中圖分類號：S436

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：20955553 （2023） 070055

08

Application of ozone sterilizer devices for controlling vegetable diseases

during seeding stages in greenhouse

Wang Zhibin1， Fu Yang2， Qiao Xiaojun1， Wei Yana1， 3， He Yulun2

（1. Information Technology Research Center， Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Beijing，

100097， China; 2. College of Plant Protection， Yunnan Agricultural University， Kunming， 650201， China;

3. College of Information Engineering， Northwest A & F University， Yangling， 712100， China）

Abstract： In order to explore the efficacy of a new type of ozone sterilizer device in controlling vegetable seedling diseases and its impact on the growth of vegetables， experiments on disease control were conducted in greenhouses using tomato leaf mold， cucumber powdery mildew， and cabbage damping-off as test subjects. In one of the greenhouses， the ozone plant protection machine was suspended from the greenhouse ceiling and used high-voltage discharge to generate ozone， which was then rapidly diffused throughout the facility using a high-speed fan and special air duct. The machine can be controlled remotely for real-time adjustment of ozone release， and its operation status can be constantly monitored using a mobile app. Thus， the ozone concentration in a facility can be dynamically adjusted to better control vegetable diseases. Compared with conventionally managed greenhouses without disease control measures， the incidence rates of tomato leaf mold， cucumber powdery mildew， and cabbage damping-off in the greenhouse with the installed multi-functional plant protection machine were controlled at 5.2%， 4.7%， and 17.4%， which is 12.2%， 9.8%， and 1.8% lower， respectively， than the incidence rates in the conventionally managed greenhouse. The results showed that ozone had favorable control effects on tomato leaf mold and cucumber powdery mildew and showed certain control effects on cabbage damping-off. Moreover， the ozone had no adverse effects on the normal growth of the vegetables. These data provide a reference for the wide use of ozone to control vegetable diseases in greenhouses.

Keywords： greenhouse vegetable; diseases; plant protection machinery; ozone; sterilization; control effect

0 引言

近年來，隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深入推進(jìn)，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)得到迅速發(fā)展。截止到2018年，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積已達(dá)4 000khm2，占世界設(shè)施農(nóng)業(yè)面積的85%以上，位居世界首位［1］。設(shè)施溫室為作物生長提供有利環(huán)境的同時(shí)，也面臨著嚴(yán)峻的病害防治難題，特別是高溫、高濕的設(shè)施環(huán)境更適合病菌繁衍。傳統(tǒng)病害防治主要采用噴灑化學(xué)農(nóng)藥，然而各種化學(xué)農(nóng)藥的過量使用帶來環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留、病菌抗藥性等一系列問題，嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、生態(tài)環(huán)境以及設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［2］。因此，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量，發(fā)展設(shè)施蔬菜病蟲害綠色防控技術(shù)具有十分重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值［35］。

臭氧作為一種理想的綠色殺菌劑，在設(shè)施蔬菜病害綠色防控方面具有潛在應(yīng)用前景。近年來，國內(nèi)外學(xué)者已開展利用臭氧防治作物病害的研究，取得初步成效［610］。Fujiwara等［11］研究發(fā)現(xiàn)噴施臭氧水能有效防治黃瓜白粉病。高文瑞等［12］試驗(yàn)表明溫室大棚內(nèi)增施臭氧后能顯著降低番茄和辣椒病害的發(fā)生率。張涵等［13］研究表明臭氧水可以有效防控設(shè)施內(nèi)土傳病害。Landa Fernández等［14］研究發(fā)現(xiàn)增施臭氧能有效控制灌溉水中的線蟲，減少其對番茄作物的侵染。Szumigaj-Tarnowska等［15］試驗(yàn)表明利用臭氧氣體熏蒸蘑菇養(yǎng)殖前的空溫室，能夠有效殺滅溫室內(nèi)的病菌。李紅梅等［16］研究不同質(zhì)量濃度的臭氧水對3種土傳病原真菌尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）、立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）及灰霉菌（Botrytis cinerea）的殺滅效果，試驗(yàn)表明臭氧水質(zhì)量濃度為2mg/L時(shí)，0.5min內(nèi)對3種病原菌孢子的殺滅率為96.2%～97.4%。Pandiselvam等［17］介紹臭氧滅菌技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品保鮮領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。為更好地應(yīng)用臭氧滅菌技術(shù)，部分學(xué)者研制了農(nóng)業(yè)專用的臭氧消毒設(shè)備。宋衛(wèi)堂等［18］研制一種紫外線-臭氧組合式營養(yǎng)液消毒機(jī)，試驗(yàn)表明主要微生物（細(xì)菌、真菌、放線菌）總的消毒效果分別達(dá)到70.6%、15.9%和89.9%。為實(shí)現(xiàn)有機(jī)基質(zhì)的綠色、高效消毒，喬曉東等［19］研制有機(jī)質(zhì)臭氧消毒設(shè)備，試驗(yàn)表明臭氧初始質(zhì)量濃度64.2mg/m3消毒60min后，細(xì)菌滅菌率88.9%，真菌滅菌率97.9%，能夠滿足有機(jī)基質(zhì)消毒生產(chǎn)要求。范鑫等［20］對臭氧技術(shù)及臭氧植保機(jī)械在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行綜述，分析臭氧技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢及制約因素，指出在發(fā)展農(nóng)藥控制與替代技術(shù)的背景下，研制新型臭氧植保機(jī)械是一個(gè)值得探索的新方向。

綜上所述，臭氧及臭氧水對病菌具有較好的防治效果。但是在實(shí)際應(yīng)用中，臭氧使用濃度、臭氧產(chǎn)生方式、臭氧使用方法等方面存在較大差異，缺少操作簡單、精準(zhǔn)使用、遠(yuǎn)程可控的臭氧植保技術(shù)與設(shè)備，極大限制臭氧在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。

本文以溫室番茄葉霉病、黃瓜白粉病和甘藍(lán)猝倒病為試驗(yàn)對象，采用研制的新型臭氧植保機(jī)械釋放臭氧，探究臭氧對設(shè)施蔬菜病害的防治效果，同時(shí)評價(jià)該設(shè)備對病害的抑制效果以及對蔬菜生長的安全性，以期為新型臭氧植保機(jī)械的研制以及更好地使用臭氧防治設(shè)施蔬菜病害提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本文以番茄葉霉病、黃瓜白粉病、甘藍(lán)猝倒病為試驗(yàn)對象，在云南省文山州硯山縣盤龍鄉(xiāng)土鍋寨硯山東南亞雜交玉米研究所開展了溫室蔬菜病害防治試驗(yàn)。試驗(yàn)作物品種為番茄“粉銳二號”、黃瓜“韓研45-1”、甘藍(lán)“早尖55”。典型蔬菜病害［21］圖像如圖1所示。

番茄葉霉病是危害溫室番茄的重要病害之一，其致病菌番茄葉霉菌Cladosporium fulvum （Cooke） Cif.，屬半知菌亞門絲孢目暗色孢科褐孢霉屬真菌；發(fā)病初期葉片正面呈現(xiàn)橢圓或不規(guī)則形淡黃色的褪綠斑，晚期病部生褐色霉層或壞死。黃瓜白粉病又稱白毛病，其病原單絲白粉菌Sphaerotheca fuliginea （Schlecht） Poll.，屬子囊菌亞門真菌；主要為害黃瓜葉片，發(fā)病初期葉面或葉背及莖上產(chǎn)生白色近圓形小粉斑，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)葉片上布滿白色粉末狀的霉層。猝倒病是甘藍(lán)苗期一種常見病害，主要癥狀有死苗和猝倒2種；其病原瓜果霉菌Pythium aphanidermatum （Eds.） Fitzp.、異絲腐霉菌Pythium diclinum Tokunaga.、寬雄腐霉菌Pythium dissotocum Drechsler.、畸雌腐霉菌Pythium irregulare.、刺腐霉菌Pythium spinosum Sawada.，均屬鞭毛菌亞門真菌，此外甘藍(lán)鏈格孢Alternaria brassicicola （Schw.） Wilts也是該病病原。

1.2 臭氧植保機(jī)械

臭氧具有強(qiáng)氧化性，能夠迅速破壞病菌（細(xì)菌、真菌、病毒等）的細(xì)胞壁、分解細(xì)胞膜、破壞遺傳物質(zhì)核酸及其組織結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺滅病菌的效果［22］。此外，生產(chǎn)臭氧的方法簡單經(jīng)濟(jì)迅速，不受農(nóng)殘、藥害、病菌抗藥性等因素限制，而且臭氧氣體可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)溫室空間內(nèi)病菌的消殺，有效降低病菌的數(shù)量以及對作物的浸染，減少作物病害的發(fā)生。

為簡便、規(guī)范、準(zhǔn)確地使用臭氧氣體防治設(shè)施蔬菜病害，研制了一款新型臭氧植保機(jī)械——多功能植保機(jī)（以下簡稱植保機(jī)），并配套研制了其信息管理控制系統(tǒng)［23］。該設(shè)備采用高壓放電法制取臭氧，通過配備的風(fēng)機(jī)及氣流導(dǎo)向板將臭氧擴(kuò)散至溫室整個(gè)空間，實(shí)現(xiàn)病菌及害蟲卵和幼蟲的消殺。此外，該設(shè)備還配備溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、臭氧濃度傳感器等，能夠?qū)崟r(shí)采集溫室環(huán)境數(shù)據(jù)并上傳至信息管理控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制和管理。多功能植保機(jī)結(jié)構(gòu)示意如圖2所示。

植保機(jī)寬度為800mm、高度為318mm、吊桿長度為410mm，并聯(lián)安裝2個(gè)高壓放電管，臭氧產(chǎn)量10g/h，出風(fēng)口處臭氧濃度4.3～10.7mg/m3。設(shè)備初始臭氧釋放量設(shè)置為5%，用戶可根據(jù)溫室內(nèi)種植作物的品種、生長周期、病害嚴(yán)重程度等情況進(jìn)行臭氧釋放量的調(diào)節(jié)，其中設(shè)備在臭氧釋放量持續(xù)超過20%時(shí)，會(huì)短信提醒用戶“可能會(huì)出現(xiàn)臭氧過量燒苗的情況”。

在實(shí)際應(yīng)用中，植保機(jī)主要懸掛安裝在溫室內(nèi)的頂部，如圖3所示。用戶通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備風(fēng)機(jī)風(fēng)速的調(diào)節(jié)、臭氧釋放量的調(diào)整、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集等功能；亦可為設(shè)備設(shè)置固定工作模式，使設(shè)備按照設(shè)置的工作模式進(jìn)行工作。此外，用戶通過配備的信息管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)植保機(jī)在多個(gè)溫室內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的管理。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)中，使用的玻璃溫室高5.6m、長250m、寬200m，內(nèi)部隔成大小為4m×20m×20m的3個(gè)獨(dú)立的試驗(yàn)小區(qū)。每個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)種植番茄、黃瓜、甘藍(lán)等蔬菜苗共計(jì)380株，而且每個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)種植的蔬菜苗種類、數(shù)量均相同，不同種類的蔬菜苗分開種植、不混合。對試驗(yàn)小區(qū)依次采用臭氧、化學(xué)農(nóng)藥和不作處理三種病害防治方法，其他水、肥等日常管理措施相同。各個(gè)小區(qū)病害防治措施具體如表1所示。

試驗(yàn)中，由育苗床基質(zhì)育苗盤播種育苗，出苗后移栽至各試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)。各試驗(yàn)小區(qū)按照《農(nóng)藥 田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則》開展試驗(yàn)，并在蔬菜移栽后第7d、14d、21d、28d、35d、43d、49d、56d進(jìn)行病害調(diào)查。通過目測觀察，記錄蔬菜生長過程中的病害癥狀及其嚴(yán)重程度。發(fā)病率、病情指數(shù)、防效計(jì)算公式如式（1）～式（3）所示。

I=DN×100%

（1）

DI=∑（s×n）N×S

（2）

PT=M-TM×100%

（3）

式中：

I——發(fā)病率，%；

D——發(fā)病葉（株）數(shù)；

N——調(diào)查總?cè)~（株）數(shù)；

DI——病情指數(shù)；

s——各病情級別代表數(shù)值；

n——各病情級別病葉（株）數(shù)；

S——最高病情級別代表值；

PT——防效，%；

M——空白對照區(qū)施藥后病情指數(shù)；

T——藥劑處理區(qū)施藥后病情指數(shù)。

式（3）對于甘藍(lán)猝倒病主要利用空白對照區(qū)施藥后發(fā)病率和藥劑處理區(qū)施藥后發(fā)病率進(jìn)行計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

在本試驗(yàn)中，植保機(jī)懸掛安裝在試驗(yàn)小區(qū)1的頂部，于每天晚上8點(diǎn)至次日7點(diǎn)開機(jī)運(yùn)行。用戶可根據(jù)作物生長情況，通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制植保機(jī)工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)臭氧釋放量及風(fēng)機(jī)風(fēng)力的大小等，例如，設(shè)置植保機(jī)臭氧釋放量為15%，風(fēng)機(jī)強(qiáng)度為80%，每間隔2h連續(xù)工作2h。其中，植保機(jī)選擇在夜間工作，主要避免臭氧對溫室內(nèi)工作人員產(chǎn)生影響。

按照表1各小區(qū)病害防治措施對蔬菜進(jìn)行病害防治。3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)蔬菜病害防治效果如表2所示。

在3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)不同方法對番茄葉霉病的防治效果對比結(jié)果如圖4所示。在番茄苗期，試驗(yàn)區(qū)1和試驗(yàn)區(qū)2與CK相比，使用植保機(jī)和噴灑百菌清農(nóng)藥均對番茄葉霉病具有明顯的防治效果，發(fā)病率分別控制在5.2%和6.0%，分別比CK降低了12.2%和11.4%；使用植保機(jī)和噴灑百菌清農(nóng)藥對番茄葉霉病的防效分別為84.2%和81.0%，差異不顯著，較CK差異顯著。使用植保機(jī)后，試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)番茄葉霉病的發(fā)病期與CK相比，推遲了5～10d左右；植保機(jī)對番茄葉霉病的防治效果隨著番茄生長天數(shù)的增加而逐漸降低。

在3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)不同方法對黃瓜白粉病的防治效果對比結(jié)果如圖5所示。

在黃瓜苗期，試驗(yàn)小區(qū)1和試驗(yàn)小區(qū)2與CK相比，使用植保機(jī)和噴灑嘧菌酯農(nóng)藥均對黃瓜白粉病具有明顯的防治效果，發(fā)病率分別控制在4.7%和3.0%，分別比CK降低了9.8%和11.5%；使用植保機(jī)對黃瓜白粉病的防效（68.7%）低于使用農(nóng)藥嘧菌酯的防效（84.6%），差異顯著。使用植保機(jī)后，試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)黃瓜白粉病的發(fā)病期與CK相比，推遲7～10d左右；植保機(jī)對黃瓜白粉病的防治效果隨著黃瓜生長天數(shù)的增加而逐漸降低。

在3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)不同方法對甘藍(lán)猝倒病的防治效果對比結(jié)果如圖6所示。在甘藍(lán)苗期，試驗(yàn)小區(qū)1和試驗(yàn)小區(qū)2與CK相比，使用植保機(jī)對甘藍(lán)猝倒病有一定的防治效果，而噴灑敵克松化學(xué)農(nóng)藥對甘藍(lán)猝倒病的防治更有效，發(fā)病率分別控制在17.4%和5.9%；植保機(jī)對甘藍(lán)猝倒病的防效（32.3%）低于噴灑農(nóng)藥敵克松的防效（78.0%），差異顯著。使用植保機(jī)后，試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)甘藍(lán)猝倒病的發(fā)病期與CK相比，推遲5～7d左右；植保機(jī)對甘藍(lán)猝倒病的防治效果隨著甘藍(lán)生長天數(shù)的增加而降低，且降低得幅度明顯。

上述試驗(yàn)結(jié)果表明：安裝使用植保機(jī)的試驗(yàn)小區(qū)1，在未使用任何化學(xué)農(nóng)藥的情況下，實(shí)現(xiàn)對番茄葉霉病、黃瓜白粉病、甘藍(lán)猝倒病的發(fā)病率分別控制在5.2%、4.7%和17.4%，發(fā)病期至少推遲5～7d左右，取得了較好的病害防治效果；與使用化學(xué)農(nóng)藥防治蔬菜病害的試驗(yàn)小區(qū)2相比，共計(jì)減少各類化學(xué)農(nóng)藥噴施50余次（防治番茄葉霉病噴灑百菌清農(nóng)藥20次、防治黃瓜白粉病噴灑嘧菌酯24次、防治甘藍(lán)猝倒病噴施敵克松6次等），不僅大幅度地減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用量和使用次數(shù)，而且降低了化學(xué)農(nóng)藥購置和人工噴施農(nóng)藥的成本。植保機(jī)在防治蔬菜病害時(shí)，懸掛安裝在溫室的頂部，用戶使用手機(jī)APP即可遠(yuǎn)程控制設(shè)備產(chǎn)生臭氧，并通過風(fēng)機(jī)及氣流導(dǎo)向板將臭氧自上向下迅速擴(kuò)散至溫室的整個(gè)空間；利用臭氧的強(qiáng)氧化性可實(shí)現(xiàn)病菌、真菌和病毒的消殺，進(jìn)而及時(shí)有效地防治多種病害的發(fā)生。而使用化學(xué)農(nóng)藥防治病害時(shí)，需要根據(jù)蔬菜病害的種類、病害程度等情況，人工噴施化學(xué)農(nóng)藥，防治效果取決于農(nóng)藥使用的劑量、噴灑周期、農(nóng)藥品種等多個(gè)因素。因此，利用植保機(jī)防治蔬菜病害比使用化學(xué)農(nóng)藥更及時(shí)、方便，防治成本更低。此外，應(yīng)用植保機(jī)釋放臭氧防治蔬菜病害時(shí)，未發(fā)現(xiàn)對溫室內(nèi)番茄、黃瓜、甘藍(lán)的正常生長產(chǎn)生不利影響。

3 討論

隨著“綠色植?！卑l(fā)展戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，我國病蟲害防控進(jìn)入新的發(fā)展階段，涌現(xiàn)大批病蟲害綠色防控技術(shù)和設(shè)備［2426］。其中，臭氧作為一種高效廣普殺菌劑，在設(shè)施蔬菜病蟲害綠色防控方面具有顯著優(yōu)勢。本文試驗(yàn)中，利用植保機(jī)產(chǎn)生臭氧防治設(shè)施蔬菜病害的方法與施用化學(xué)農(nóng)藥的病害防治方法相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）臭氧利用其強(qiáng)氧化性實(shí)現(xiàn)病菌的消殺，能避免化學(xué)農(nóng)藥過量使用產(chǎn)生的農(nóng)藥殘留、環(huán)境污染、病菌抗藥性等問題，可廣泛應(yīng)用于目前設(shè)施農(nóng)業(yè)中綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)；（2）臭氧氣體可根據(jù)病蟲害防治工作的需要隨時(shí)由臭氧植保機(jī)械產(chǎn)生，并且臭氧的釋放量也可通過信息管理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，而化學(xué)農(nóng)藥的施用需要考慮農(nóng)藥使用劑量、噴灑周期、農(nóng)藥品種等因素，例如本文試驗(yàn)中防治黃瓜白粉病、番茄葉霉病和甘藍(lán)猝倒病就分別施用不同種類的化學(xué)農(nóng)藥以及劑量，而植保機(jī)只需設(shè)定好釋放的臭氧濃度（15%）、每天工作5～6h即可達(dá)到較好的病害防治效果；（3）臭氧植保設(shè)備可以在設(shè)施內(nèi)長期不間斷重復(fù)使用（設(shè)備使用壽命為10a以上），可有效降低農(nóng)藥購買、人工施藥等生產(chǎn)投入成本；（4）臭氧植保設(shè)備可以通過信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其在多個(gè)設(shè)施內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)施內(nèi)蔬菜病蟲害的協(xié)同防治；而不同溫室內(nèi)化學(xué)農(nóng)藥的使用量、使用時(shí)間和使用方式等往往不同，難以同步實(shí)施。因此，使用臭氧植保機(jī)械防治設(shè)施蔬菜病害具有較好的應(yīng)用前景。

盡管臭氧是設(shè)施蔬菜病蟲害綠色防治的理想“藥劑”，但在使用過程中臭氧植保機(jī)械便攜性差、臭氧濃度難以精準(zhǔn)控制等因素限制了其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用與推廣。本文試驗(yàn)中采用的臭氧植保機(jī)能夠很好解決上述問題。該設(shè)備安裝便捷、操作簡單，而且配套了信息管理系統(tǒng)和手機(jī)APP，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和大規(guī)模應(yīng)用管理，能夠?qū)崿F(xiàn)臭氧技術(shù)使用的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。特別是在臭氧濃度控制方面，植保機(jī)初始臭氧釋放量設(shè)置為5%，可以依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、設(shè)施環(huán)境和作物生長狀態(tài)等因素，通過手機(jī)APP軟件進(jìn)行植保機(jī)的遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)臭氧釋放量的動(dòng)態(tài)調(diào)整，以滿足不同生長時(shí)期內(nèi)防治蔬菜病害時(shí)對臭氧濃度的需求。當(dāng)然該設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中，還未能實(shí)現(xiàn)“根據(jù)作物生長周期及病害程度進(jìn)行臭氧濃度的自適應(yīng)調(diào)整”的智能控制，容易出現(xiàn)“病害防治效果隨著作物生長天數(shù)的增加而逐漸降低”的現(xiàn)象，而且采用相同臭氧濃度防治不同種類的作物病害時(shí)，其防治效果也會(huì)有一定的差異，例如，對黃瓜白粉病等氣傳病害的防治效果最好，而對甘藍(lán)猝倒病等典型土傳病害的防治效果不佳。因此，采用智能檢測、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)［2728］實(shí)現(xiàn)植保機(jī)臭氧濃度釋放的精準(zhǔn)、自適應(yīng)、閉環(huán)控制將是本文下一步研究的重點(diǎn)。

4 結(jié)論

本文使用臭氧植保機(jī)探究了臭氧對溫室蔬菜苗期病害的防治效果，在番茄葉霉病、黃瓜白粉病和甘藍(lán)猝倒病3種作物病害上進(jìn)行了病害的防治試驗(yàn)。

1）? 與常規(guī)管理的溫室（CK）相比，使用臭氧植保機(jī)的溫室內(nèi)番茄葉霉病、黃瓜白粉病、甘藍(lán)猝倒病的發(fā)病率分別控制在5.2%、4.7%和17.4%，分別比常規(guī)管理的溫室（CK）降低了12.2%、9.8%和1.8%；試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)番茄葉霉病、黃瓜白粉病和甘藍(lán)猝倒病的發(fā)病期至少推遲5～7d左右。

2） 與化學(xué)農(nóng)藥防治方法相比，使用臭氧植保機(jī)對溫室番茄葉霉病、黃瓜白粉病具有較好的防治效果，差異不顯著；對甘藍(lán)猝倒病具有一定的防治效果，差異顯著。

3） 使用臭氧植保機(jī)釋放臭氧防治病害時(shí)，未對番茄、黃瓜、甘藍(lán)等蔬菜的生長產(chǎn)生不利影響。

在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)上，使用臭氧植保機(jī)可以減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，具有較好的推廣應(yīng)用前景。下一步工作將在植保機(jī)臭氧釋放濃度的精準(zhǔn)控制方面進(jìn)行深入研究，以提高設(shè)備防治設(shè)施蔬菜病害的精準(zhǔn)性。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］ 劉霓紅， 蔣先平， 程俊峰， 等. 國外有機(jī)設(shè)施園藝現(xiàn)狀及對中國設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的啟示［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2018， 34（15）： 1-9.

Liu Nihong， Jiang Xianping， Cheng Junfeng， et al. Current situation of foreign organic greenhouse horticulture and its inspiration for sustainable development of Chinese protected agriculture ［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2018， 34（15）： 1-9.

［2］ 蘭玉彬， 趙德楠， 張彥斐， 等. 生態(tài)無人農(nóng)場模式探索及發(fā)展展望［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2021， 37（9）： 312-327.

Lan Yubin， Zhao Denan， Zhang Yanfei， et al. Exploration and development prospect of eco-unmanned farm modes ［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2021， 37（9）： 312-327.

［3］ 隋斌， 董姍姍， 孟海波， 等. 農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2020， 36（2）： 1-6.

Sui Bin， Dong Shanshan， Meng Haibo， et al. Innovation in agricultural engineering and technology to accelerate green development of agriculture ［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2020， 36（2）： 1-6.

［4］ 張凱， 馮推紫， 熊超， 等. 我國化學(xué)肥料和農(nóng)藥減施增效綜合技術(shù)研發(fā)頂層布局與實(shí)施進(jìn)展［J］. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)， 2019， 46（5）： 943-953.

Zhang Kai， Feng Tuizi， Xiong Chao， et al. Top design and progress in research and development of synthesis technique for reduction and synergy of chemical fertilizers and pesticides in China ［J］. Journal of Plant Protection， 2019， 46（5）： 943-953.

［5］ 仲乃琴， 劉寧， 趙盼， 等. 中國馬鈴薯化肥農(nóng)藥減施的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)［J］. 科學(xué)通報(bào)， 2018， 63（17）： 1693-1702.

Zhong Naiqin， Liu Ning， Zhao Pan， et al. Current status and challenges for potato chemical fertilizer & pesticide reductions in China ［J］. Chinese Science Bulletin， 2018， 63（17）： 1693-1702.

［6］ 張娜， 李昆侖， 王文生， 等. 應(yīng)用臭氧濃度精準(zhǔn)控制熏蒸裝置提高樹莓貯藏品質(zhì)［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2017， 33（10）： 295-301.

Zhang Na， Li Kunlun， Wang Wensheng， et al. Application of ozone concentration precise control fumigation device improving quality of raspberries during cold storage ［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2017， 33（10）： 295-301.

［7］ 柴新君， 馬俊貴. 臭氧在設(shè)施農(nóng)業(yè)及畜禽舍的應(yīng)用研究［J］. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)， 2014， 35（4）： 140-142， 179.

Chai Xinjun， Ma Jungui. Research on the ozone use in facility agriculture and poultry shed ［J］. Journal of Chinese Agricultural Mechanization， 2014， 35（4）： 140-142， 179.

［8］ Bataller M， Veliz E， Riverol Y， et al. Effect of ozone on sprouting of potato and sugarcane seeds： A sustainable alternative of disinfection ［J］. Ozone： Science & Engineering， 2021， 43（5）： 451-460.

［9］ 藍(lán)蔚青， 趙亞楠， 劉琳， 等. 臭氧水處理在水產(chǎn)品殺菌保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展， 2020， 41（4）： 190-197.

Lan Weiqing， Zhao Yanan， Liu Lin， et al. Research progress on the applications of ozonated water in the sterilization and preservation of aquatic products ［J］. Progress in Fishery Sciences， 2020， 41（4）： 190-197.

［10］ 文婷， 李凌云， 李娜， 等. 臭氧水對草莓及擬盤多毛孢影響的研究［J］. 上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2020， 49（6）： 663-670.

Wen Ting， Li Lingyun， Li Na， et al. Effect of ozone water on strawberry and Pestalotiopsis ［J］. Journal of Shanghai Normal University （Natural Sciences）， 2020， 49（6）： 663-670.

［11］ Fujiwara K， Fujii T. Effects of spraying ozonated water on the severity of powdery mildew infection on cucumber leaves ［J］. Ozone： Science & Engineering， 2002， 24（6）： 463-469.

［12］ 高文瑞， 李德翠， 徐剛， 等. 臭氧滅菌對大棚內(nèi)番茄和辣椒田間病害發(fā)生率、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響［J］. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2017， 30（12）： 2769-2774.

Gao Wenrui， Li Decui， Xu Gang， et al. Effects of ozone sterilization on field disease incidence， yield and quality of tomato and pepper in greenhouse ［J］. Southwest China Journal of Agricultural Sciences， 2017， 30（12）： 2769-2774.

［13］ 張涵， 鄭亮， 黃卓， 等. 臭氧水應(yīng)用于溫室土壤消毒的探究［J］. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 26（11）： 189-199.

Zhang Han， Zheng Liang， Huang Zhuo， et al. Study on the application of ozone water in greenhouse soil disinfection ［J］. Journal of China Agricultural University， 2021， 26（11）： 189-199.

［14］ Landa Fernández I A， Monje-Ramirez I， Orta Ledesma M T， et al. Tomato crop improvement using ozone disinfection of irrigation water ［J］. Ozone： Science & Engineering， 2019， 41（5）： 398-403.

［15］ Szumigaj-Tarnowska J， Szafranek P， Uliński Z， et al. Efficiency of gaseous ozone in disinfection of mushroom growing rooms ［J］. Journal of Horticultural Research， 2021， 28（2）： 91-100.

［16］ 李紅梅， 魏艷麗， 扈進(jìn)冬， 等. 臭氧水對土傳病原真菌的殺滅作用［J］. 山東科學(xué)， 2021， 34（4）： 67-72.

Li Hongmei， Wei Yanli， Hu Jindong， et al. The disinfection effect of ozone water on soil-borne pathogenic fungi ［J］. Shandong Science， 2021， 34（4）： 67-72.

［17］ Pandiselvam R， Subhashini S， Banuu Priya E P， et al. Ozone based food preservation： A promising green technology for enhanced food safety ［J］. Ozone： Science & Engineering， 2019， 41（1）： 17-34.

［18］ 宋衛(wèi)堂， 王成， 侯文龍. 紫外線—臭氧組合式營養(yǎng)液消毒機(jī)的設(shè)計(jì)及滅菌性能試驗(yàn)［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2011， 27（2）： 360-365.

Song Weitang， Wang Cheng， Hou Wenlong. Development and test of nutrient solution disinfection machine by combining UV with ozone ［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2011， 27（2）： 360-365.

［19］ 喬曉東， 賈海遙， 王晨健， 等. 有機(jī)基質(zhì)臭氧消毒設(shè)備設(shè)計(jì)與試驗(yàn)［J］. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)， 2020， 51（7）： 138-145.

Qiao Xiaodong， Jia Haiyao， Wang Chenjian， et al. Design and experiment of ozone sterilizer device for organic matrix ［J］. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery， 2020， 51（7）： 138-145.

［20］ 范鑫， 尚德林， 蘭玉彬， 等. 臭氧技術(shù)及臭氧植保機(jī)械在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用［J］. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)， 2020， 22（5）： 71-77.

Fan Xin， Shang Delin， Lan Yubin， et al. Application of ozone technology and ozone plant protection devices in agriculture ［J］. Journal of Agricultural Science and Technology， 2020， 22（5）： 71-77.

［21］ 郭書譜. 新版蔬菜病蟲害防治彩色圖鑒［M］. 北京： 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 2010.

［22］ Alimohammadi M， Naderi M. Effectiveness of ozone gas on airborne virus inactivation in enclosed spaces： A review study ［J］. Ozone： Science & Engineering， 2021， 43（1）： 21-31.

［23］ 王志彬， 喬曉軍， 劉智， 等. 設(shè)施蔬菜臭氧植保機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)［J］. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)， 2021， 52（5）： 293-300.

Wang Zhibin， Qiao Xiaojun， Liu Zhi， et al. Design and experiment of multi-functional plant protection machine for controlling vegetable diseases and insect pests in greenhouses ［J］. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery， 2021， 52（5）： 293-300.

［24］ 王桂榮， 王源超， 楊光富， 等. 農(nóng)業(yè)病蟲害綠色防控基礎(chǔ)的前言科學(xué)問題［J］. 中國科學(xué)基金， 2020， 34（4）： 374-380.

Wang Guirong， Wang Yuanchao， Yang Guangfu， et al. Frontiers in scientific issues of controlling agricultural pests and diseases by environmental-friendly methods ［J］. Bulletin of National Natural Science Foundation of China， 2020， 34（4）： 374-380.

［25］ Song B， Seiber J N， Duke S O， et al. Green plant protection innovation： Challenges and perspectives ［J］. Engineering， 2020， 6（5）： 483-484.

［26］ 楊陸強(qiáng)， 趙玉清， 朱加繁， 等. 栽培基質(zhì)物理消毒技術(shù)研究現(xiàn)狀概述與評析［J］. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)， 2017， 38（2）： 100-107.

Yang Luqiang， Zhao Yuqing， Zhu Jiafan， et al. Review and comment of the research status of physical disinfection technology for cultivation matrix ［J］. Journal of Chinese Agricultural Mechanization， 2017， 38（2）： 100-107.

［27］ 翟長遠(yuǎn)， 趙春江， Wang Ning， 等. 果園風(fēng)送噴霧精準(zhǔn)控制方法研究進(jìn)展［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2018， 34（10）： 1-15.

Zhai Changyuan， Zhao Chunjiang， Wang Ning， et al. Research progress on precision control methods of air-assisted spraying in orchards ［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2018， 34（10）： 1-15.

［28］ 翟肇裕， 曹益飛， 徐煥良， 等. 農(nóng)作物病蟲害識別關(guān)鍵技術(shù)研究綜述［J］. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)， 2021， 52（7）： 1-18.

Zhai Zhaoyu， Cao Yifei， Xu Huanliang， et al. Review of key techniques for crop disease and pest detection ［J］. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery， 2021， 52（7）： 1-18.

張莉， 劉京蕊， 李震， 等. 溫室草莓不同噴藥方式作業(yè)質(zhì)量研究［J］. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)， 2023， 44（7）： 63-68

Zhang Li， Liu Jingrui， Li Zhen， et al. Study on the quality of different spraying methods for strawberries in greenhouse ［J］. Journal of Chinese Agricultural Mechanization， 2023， 44（7）： 63-68