臭氧在温室黄瓜无公害生产上的运用

2022-11-23赵浩然

农村科学实验 2022年13期

白静赵浩然

（北京润华农水科技开发有限公司，北京 100054）

臭氧作为一种广谱杀菌剂，能够灭活细菌繁殖体、芽孢、病毒等，并且还会对细菌的代谢流程进行干扰。现阶段，臭氧技术早就获得人们的普遍重视，同时渐渐变成改革传统农业的方式，进一步推动农业现代化的科学技术发展。而把臭氧技术使用在黄瓜的无公害生产过程中，不但能有效避免各种病虫害，还可以维持温室中的温度与湿度，同时还可以持续性为市场供应新鲜黄瓜。因此，借助臭氧在温室种植黄瓜既满足市场需求又带动农民的收入。

1.臭氧概述

1.1 自然界中的臭氧

臭氧在自然界中十分普遍，在各种条件下的浓度存在较大的差异，并不会轻易被人所察觉。当前人们对大气臭氧层有大致的了解，主要功能为能够对紫外线进行阻挡，其主要是太阳光在空气中由特定波长光谱的光照后形成的；而森林中的空气尤为清新，主要由于植物在对CO2吸收之后形成O，而氧原子中的一些元素转化成了O2，还有部分转化成O3。由于细菌遍布整个自然界，并且会在一定的条件下飞速繁殖，而自然界中时时存在的臭氧以及太阳光当中的紫外线，能够合理地抑制细菌的生存，也对人类健康提供帮助。

1.2 臭氧的基本性质研究

臭氧与有机物以三种不同的方式反应:一是普通化学反应; 二是生成过氧化物;三是发生臭氧分解或生成臭氧化物。如有害物质二甲苯与臭氧反应后，生成无毒的水及二氧化碳。所谓臭氧分解是指臭氧在与极性有机化合物的反应，是在有机化合物原来的双键的位置上发生反应，把其分子分裂为二。由于臭氧的氧化力极强，不但可以杀菌，而且还可以除去水中的色味等有机物，这是它的优点，然而它的自发分解性、性能不稳，只能随用随生产，不适于储存和输送，这是它的缺点。如果从净化水和净化空气的角度来看，由于其分解快而没有残留物质存在，又可以说成是臭氧的一大优点。

2.黄瓜生长特性分析

黄瓜生长喜强烈光照与较高的温度，最好将其种植在温暖与湿润的地区中，然而黄瓜在面对外界环境条件时也会对变化更加敏感，特别是在具有较高温度差异的区域也会直接影响到黄瓜的生长，一般最适合黄瓜植株发育的温度在18℃—30℃范围内，对于黄瓜的根系生长所需土壤也严格规定相应标准，其温度大概在12℃—20℃左右。借助大棚种植的方式可以给黄瓜提供适宜的温度，影响大棚温度的因素重点有棚室构造与薄膜材料等，所以需要对温室薄膜采用更强透光性的材料。另外，黄瓜对于水分同样有着严格要求，黄瓜喜湿润，但是怕涝怕旱，温室内湿度控制在80%左右最为适宜，其根部较短，所以与其他作物对比来说有着更强的养分吸收能力，因此土壤含有大量的有机质并且大部分土质为沙壤土，其PH 值为5.5—7.2左右，在此基础上进行种植能够实现较高的产量，还应该对黄瓜的生长进行温度与湿度进行管控，并按照无公害种植标准做好病虫害防控。

3.我国黄瓜温室生产存在的问题

我国以日光温室为代表的具有中国特色的保护地蔬菜栽培和塑料大棚的发展尤为迅速，其中又以黄瓜的栽培最为普遍，它已占到保护地栽培面积的80%以上。由于温室特殊的环境条件，连茬病害严重地影响我国黄瓜生产。黄瓜生长过程中经常受到多种病害的危害，严重影响黄瓜产量及品质。在黄瓜病害防治过程中由于过分依赖化学杀菌剂，造成病菌产生抗药性和化学农药污染等问题，目前，农药残留问题已经受到众多国家广泛关注。蔬菜产品出口必须遵循一定规则，因此，因地制宜采取无公害防治策略，经济、安全、有效地防治黄瓜病害是非常必要的。因此，蔬菜的农药使用已成为受到社会关注和市场制约的关键性问题。

随着黄瓜栽培面积的扩大及栽培方式的多样化，农田生态环境已发生巨大变化，更利于多种病原菌滋生、传播和蔓延。近几年黄瓜病害发生呈现以下新趋势:

（1）病害的发生面积呈逐年上升趋势，造成巨大损失，因此病害是制约蔬菜产量提高的重要因素。

（2）原有流行性病害仍未得以根治。黄瓜霜霉病和黄瓜白粉病等仍是黄瓜生产过程中的流行性病害，发生面积大，且病菌抗性加强，一般来说，新的杀菌剂应用3~4年后防效很快下降，

（3）由于温室环境特点，低温高湿病害严重。黄瓜黑星病、黄瓜灰霉病等是我国部分地区严重威胁生产的病害，这类病害防治药剂较少，防效也不太理想。

（4）连续多年种植，使土传病害十分严重。黄瓜枯萎病是保护地黄瓜自根栽培的毁灭性病害，在日光温室中发展蔓延，部分地区损失严重。

4.温室黄瓜种植要点分析

4.1 科学选择黄瓜品种

选种作为黄瓜种植的第一步，因为在幼苗阶段会出现霜霉病，而在抽穗到结果期间会出现枯萎病、灰霉病，或是遭受到白粉虱、蚜虫害，而该种现象在黄瓜种植期间是非常严重的威胁，因此在选种期间最好采用抗性较好的品种实施种植，现阶段有关农业研究院对黄瓜实施了一连串的品种优化与升级，并取得一定的效果。

4.2 种子、土壤以及温室消毒

对种子进行消毒也可以发挥预防病虫害的目的。第一步，在播种之前应对种子与土壤实施消毒，并将质量欠缺的黄瓜种剔除，再在高温环境晾晒大约2 天，并用热水对种子浸泡大约5h，要想防止水温给黄瓜种子造成影响，需要在浸泡期间持续搅拌，并对黄瓜种进行搓洗，在浸泡结束后沥干种子水分，再用湿布进行包裹，最后存放到温箱里催芽。接着，采用无菌基质作为种子床土展开培育，包括草木灰、沙子与草炭土等，要是选择最普通的泥土，就需要在应用前放置一定量的辛硫磷或阿维菌素实施消毒。最后，在定植之前还应该对温室与土壤进行消毒，通常应用在温室中的消毒手段为封闭杀毒，需提前移出温室中的物品，再将枯枝败叶清理掉，在大水漫灌之后通过挖垡晒土形式实施消毒杀菌。

4.3 科学施肥

在对温室黄瓜进行种植时一般都将有机肥和无机肥结合起来使用，由于黄瓜具有较长的生长期并且有着连续结瓜的情况，再加上黄瓜的根系没有很强，所以应用单一的肥料无法达到黄瓜生长过程中的养分需要，要想保障黄瓜的无公害特性并提高产量，最好主要使用有机肥，掺入少量无机肥的方式，有机肥可以在增强土壤通透性的同时强化黄瓜根部汲取营养的速度，同时含有长期且多样化的营养物质，能够推动地下益生菌群的生长，间接性强化土壤的保肥与持水性。在追肥期间能够运用生物有机肥或无机肥，并按照黄瓜的生长特性将肥料搭配应用，在黄瓜的结果阶段应该进行补水，以达到黄瓜对水分的需要。

4.4 温度管理

在黄瓜生长期间规定温度范围，对每天温室中的温度运用四段管理的方法，上午气温回暖时最大化运用光照，让黄瓜充分吸收，下午就应该减少温室内的湿气，同时把温度限制为22℃左右，午夜时温度起伏需维持在14℃—18℃左右，维持夜间温度不但能够合理加快黄瓜营养物质传输速度，还可以减少呼吸期间的养分损失，对温室温度进行管理，可以合理利用阳光，让黄瓜顺利生长，并对病虫害进行防控。

4.5 科学采收

在黄瓜成熟后进行采收时也应该参照大量的因素，其一，要想减少黄瓜的种植成本，还应该与市场的供需关系相结合，确定采收时间，一般情况下在市场中的求大于供时实施采收。然后，与黄瓜的生长情况相结合并且与黄瓜顶部的幼瓜生长情况进行观察后确定采收的时间，要是土壤相对肥沃且市场供大于求时就能够延后采收，如果是土壤条件不够好，其顶部的幼瓜密度较大就需要提前采收，避免营养不良给幼瓜带来影响，除此之外，种植人员还应该控制黄瓜结瓜的密度并及时清除畸形瓜。

5.臭氧在温室黄瓜生产中的应用

5.1 臭氧发生装置的选用

整个市场中的臭氧生成器分为多个种类，通常有工频与高频两类。一般会将瓷片、瓷管当成高频高压臭氧生成器的发生元件，却无法在温室的高湿环境中顺利运行，只能把设备安装在室外；而又可以将工频臭氧发生器划分为多个种类，该种设备具有较强的抗湿性，然而市场上售卖该种设备并未针对温室的高湿环境与对植物病害进行防治而进行设计，要是直接将其放置在温室中，臭氧质量较高时就会有一定几率导致植物死亡或由于臭氧分散无法实现预防病害的目的。所以，通常在温室中应用不但能够预防病害，又不会使植物生长受损，同时还可以顺利应用在高湿环境中的臭氧生成器。

5.2 妨碍臭氧防治病害效果的因素

在利用臭氧进行杀菌时务必满足规定的浓度与使用时长，臭氧质量分数为0.12 mg/m3时可以确保不抑制黄瓜苗生长并预防病虫害，所使用的时长需短于20 分钟，环境条件里的温湿度、光照性等并未给臭氧的杀菌效果带来明显的影响，而相应的温度越高，杀菌效果就越不好。环境条件为高湿度有光照时会比高湿度无光照时更差，可以见得，臭氧在夜晚与阴天有着更好的杀菌效果。温室中的夜间臭氧质量分数维持在0.06-0.08mg/m3范围内时，就能够较好地预防黄瓜生长期间的各种病害。优化臭氧的扩散形式能够明显增强对作物病害的预防成效，这也直接影响着臭氧的比重与散发形式。

5.3 臭氧对黄瓜病害的防治效果

近年来，很多生产厂家推出臭氧控制温室病虫害的装置，利用高压放电激活空气中的氧气，对温室气体进行灭菌消杀。基于臭氧杀菌消毒原理及对环境没有二次污染，尝试将其用于温室杀菌消毒，生产无公害蔬菜。臭氧作为一种高效的杀菌剂，许多人用它来进行种子处理。

将臭氧应用在黄瓜生产时，需要关注的要点为：其一，通常情况下的臭氧发生装置并没有安装降湿器，而臭氧发生元件并不会在温室中较为湿润的环境下形成臭氧。其二，在光线充足温室中的臭氧会和水汽发生作用后迅速还原成氧气，而不会具备灭菌消毒功效。其三，臭氧具有一定的安全性。大部分农业科技人员与环保专业人士都觉得臭氧会给环境造成污染从而会对植物带来损害，然而多年的试验研究可以得知，就算臭氧质量分数为1 mg/m3同时维持20 min，也不会对黄瓜造成伤害，并且还有着较好的病害防治效果。而臭氧对敏感作物造成危害的临界质量分数为0.10-0.16 mg/m3范围内，要是在作物生长过程中保持其质量分数，也许会使得作物受损。同时也表示，植物遭到受臭氧损害的几率重点与臭氧质量分数与作用时间有关。

5.4 黄瓜的贮藏保鲜

通过臭氧进行杀菌防腐主要得凭借更强的氧化作用性实现消灭微生物的目的，其能够和微生物细胞里的大多数有效成分产生反应形成不可逆改变。主要流程为：先将臭氧应用到细胞膜中增强其膜透性能，而细胞当中的物质会丧失活力，以至于减缓新陈代谢的速度，同时阻碍其生产，臭氧将膜内组织损坏后也会将微生物消灭。同时，臭氧还可以将大量的饱和与非饱和的有机物质进行氧化，并在黄瓜储存期间，通过臭氧操作能够将黄瓜呼吸后产生的乙烯、乙醇、乙醛等有害气体消除，进一步抑制其与氧气发生反应，延缓衰老。臭氧还能够对水体中的氰化物、硫化氢、亚硝酸盐与含氮有机物进行氧化，还涵盖了腐殖质、叶绿素、氨基酸、胺类、硝基化合物等，或是将果蔬外层的有机氯、有机磷农药残留消灭。

由于“无公害食品”不断盛行，人们逐渐加强了对绿色环保果蔬的需求量，以往所采用的通过化学防腐剂进行保鲜的手段逐渐被限制，臭氧技术具有无残留、操作便利等优势，有着更好的发展前景。

5.5 土壤、基质消毒

臭氧在农业生产过程中正渐渐变成一种广为流行的药剂。其一，臭氧能够对大棚作物进行除草，而在对黄瓜进行大棚种植期间，借助了温室效应增加土壤湿润程度，并且对各种害虫进行消灭杀害。然而由于天气不断改变而且气温上升，使得种子出现诱导性发芽等现象，妨碍该种技术的使用和普及。通过研究可知：只需少量臭氧与较少的运用次数就能够对紫蓑衣草进行控制，并且，臭氧还能够被当作甲基溴化物的替代品，对土壤进行熏蒸，抑制病菌繁殖，增加黄瓜产量。有实验显示，在经过臭氧处理后的土壤中种植黄瓜，其产量上涨了50%~70%。