土壤高温蒸汽消毒对蕃茄根结线虫的防治效果评价

王山松

(北京市大兴区农业机械技术推广站，北京 102600)

0 引言

随着设施农业的快速发展，土地的复种指数越来越高，导致土壤产生连作障碍，土壤理化性能失衡和板结，因此一些土传病虫害频发，尤以瓜菜根结线虫病常见，病害严重时减产达60%以上，甚至绝收，严重制约了设施农业的可持续发展。设施温室大棚土壤消毒是改善园内作物生态环境，提高农业产值，推动农业发展的重要举措。土壤消毒方法主要分为化学消毒和物理消毒两大类。化学消毒因具有简单、快速和高效的特点，在现阶段仍是主要消毒手段，多用棉隆、威百亩、硫酰氟等农药辅以高温熏蒸技术，但存在农药残留及影响生态环境安全问题，发展受到限制。物理消毒方法由于具有生态环保、无污染、无药害残留，不会产生有害生物抗药性等诸多优点，已成为设施园艺清洁高效生产优先考虑的土壤消毒方法，具有较好的发展前景[1-5]。

物理消毒主要有蒸汽消毒、土壤热水处理、太阳能消毒和微波消毒等方法。其中蒸汽消毒与其他物理消毒方式相比，具有发展早、技术基础好、成本低、消毒均匀彻底，尤其是对深层土壤消毒效果好的特点，逐步取代其他物理消毒方式成为设施园艺土壤消毒的主流方式。当长期使用同一种化学药剂时，有害生物通常会产生抗药性，而蒸汽消毒无此问题，在欧洲和美洲等地广泛应用，特别是在一些温室和小范围的苗床中使用更具优势，并得到了较快的发展。全球的试验表明，在湿热的情况下，70 ℃、30 min将杀灭所有的植物病菌、昆虫和杂草。蒸汽消毒法的优点是通过高压密集的蒸汽，杀死土壤中导致植物受害的真菌、细菌、昆虫、线虫及杂草[6-8]。此外，蒸汽消毒法还可使重土变为团粒，提高土壤的排水性和通透性。蒸汽消毒具有高效、清洁、无毒、无残留、处理后短期内即可播种及能消毒无土基质等优点。本试验采用地表覆膜蒸汽消毒法(又称汤姆斯法)，即在地表覆盖覆膜，在覆膜四周加重固定，在开口处放入蒸汽管，当通入蒸汽时，帆布呈气球状。该法优点是使用方便，成本低廉，无需埋设地下管道。为了有效地消毒土壤，土温必须在70 ℃以上并保持30 min，低于70 ℃不能完全杀死土壤中的病原菌。土壤湿度决定着蒸汽消毒的效果，在试验处理前几天，要保持一定的湿度。

国内现有的土壤消毒机具普遍特点是体积大、能耗大、不适合在中小型温室大棚内进行作业，本试验所选用的全自动移动式高温蒸汽消毒机源自德国，其体积小、能耗小、操作灵活，消毒深度可达30 cm，温度最高达到250 ℃，可解决多年浅层耕作所造成的病虫害发生问题[9-10]。

1 材料和方法

1.1 试验目的

为了更好地克服土壤连作障碍，筛选防治番茄根结线虫病的安全、高效试验技术，北京市大兴区农业机械技术推广站于2019年11月，在北京市大兴区北京四季阳坤农业科技发展有限公司园区，进行了高温蒸汽消毒处理防治番茄根结线虫的田间试验，评价是否可以有效地杀灭土壤中的根结线虫。

1.2 试验条件

1.2.1 试验对象、作物和品种的选择

试验对象：番茄根结线虫病(Meloidogyneincognita)。作物品种：番茄，品种为硬粉80。

1.2.2 移动式土壤高温蒸汽消毒机结构及工作原理

移动式土壤高温蒸汽消毒机主要由平置式火管、烟道、水冷型烟气转换室、蒸汽室和汽包等组成。机器配备专门的操作系统，操作者只需要开启机器，全部过程自动完成。机器装配有压力调节器和安全阀，自动调节蒸汽压力，保证操作安全，实现全自动运行方式。机器还配置了可视性功能指示和可听性警报信号。

移动式土壤高温蒸汽消毒机由普通自来水(建议净化水)通过配置防污装备的单向磁阀自动持续提供水源，由预热器提供热源使水温迅速上升，形成水蒸汽并经过热器形成高温干蒸汽，通过蒸汽管道输送出去，待处理地块用耐高温的塑料薄膜覆盖，四周重物压实密闭。

1.2.3 作物栽培及环境条件

试验设在北京市大兴区北京四季阳坤农业科技发展有限公司园区，根结线虫病发生严重地块(图1)，土质为轻壤土，肥力中等。

图1 试验地块根结线虫严重Fig.1 Serious root knot nematodes in test plots

1.3 试验设计和安排

本次试验共设两个处理，每个处理5次重复，小区面积约100 m2，试验按照各处理序号依次进行，试验小区排列如图2所示。

图2 试验小区排列示意Fig.2 Arrangement of test plot

1.4 试验方案

1.4.1 试验各处理划分

本次试验分为高温蒸汽消毒处理和常规处理，用2个大棚，占地面积相等。

1.4.2 各处理试验步骤

(1)常规处理。

①整地前，棚内“S”取样，取5个样点先取土样，检测土壤根结线虫数量。②整地作业。③处理后2 d定植前棚内“S”形5点随机取样，检测土壤根结线虫的数量。

(2)高温蒸汽消毒处理。

①棚内“S”形5点随机取样，检测土壤根结线虫数量。②整地作业后，使用移动式土壤高温蒸汽消毒机，进行约100 ℃高温蒸汽消毒处理2 h(图3)。③处理后2 d定植前棚内“S”形5点随机取样，检测根结线虫数量。

图3 移动式土壤高温蒸汽消毒机田间试验Fig.3 Field experiment of mobile soil high temperature steam disinfector

1.5 调查、记录和测量方法

在土壤处理前，土壤处理后2 d各调查1次，计算不同处理对土壤中根结线虫的防治效果。依据GB/T 17980.142—2004《农药田间药效试验准则(二)》的要求调查线虫的防治效果。

计算公式如下

(1)

(2)

2 结果与分析

试验结果表明，应用土壤连作障碍高温蒸汽处理技术，可显著降低根结线虫数量，如表1所示。

表1 不同处理对番茄根结线虫的防治效果

高温蒸汽处理后2 d调查结果显示，高温蒸汽处理区根结线虫的线虫减退率为92.9%，正常翻耕处理区线虫减退率为2.8%，高温蒸汽处理区线虫减退率远远大于未处理的正常翻耕处理区，存在显著性差异。

统计防治效果表明，这种移动式土壤高温蒸汽消毒处理对番茄根结线虫的防治效果高达92.7%。因此，使用高温蒸汽处理技术2 h，可以显著地降低土壤中番茄根结线虫的基数，进而有效控制番茄根结线虫的危害，克服根结线虫引起的土壤连作障碍。该土壤消毒机体积小、能耗小、操作灵活，适于在温室等高产值的蔬菜种植区推广应用。

3 结束语

使用高温蒸汽处理技术2 h，可以显著降低番茄根结线虫数量、有效控制番茄根结线虫的危害。高温蒸汽处理后2 d调查，高温蒸汽处理区根结线虫的线虫减退率为92.9%，对番茄根结线虫的防治效果达92.7%。田间试验数据分析表明，该技术具有极大的可行性，有效实现了防治根结线虫的目的[11-13]。

2020年5月1日起施行的《农作物病虫害防治条例》明确提出坚持绿色防控原则，鼓励和支持使用生物防治、物理防治相关的绿色防控新产品、新技术，从而改变目前专业化防治组织普遍采用化学农药防治的局面。土壤高温蒸汽消毒技术安全性高，处理过的土壤无污染，无药害残留，属于物理方法防治范畴，有利于设施农业的可持续发展，具有较高的推广价值和应用前景。