一种环保高效的土壤消毒方法

专利名称：：一种环保高效的土壤消毒方法
技术领域：
：本发明涉及土壤消毒
技术领域：
，尤其是涉及一种高效，无残留，绿色环保的土壤消毒方法。
背景技术：
：随着绿色农业、生态农业的推广，农业生产安全已经成为人们密切关注点之一。土壤消毒技术是现代农业实现降低土壤中病原菌，减少病害造成的经济损失的有效手段之一。由于土壤中微生物种类繁多，腐生、寄生菌混杂，农民为了达到最好的消毒效果，通常会过量的使用化学药剂，造成了土壤中的药剂残留，留下安全隐患，更造成土壤盐渍化，使粮食作物产量品质下降。如何用简单有效的方法减少，如致病镰刀菌(在土中最多可存活IO年)等，生命力强的病原菌是目前农业生产上急需解决的问题之一。土壤浸渍法作为一项物理消毒技术，具有简单有效、生产成本低、应用广泛等优点，是实际生产中常用的方法之一。我们前一篇专利申请，申请号200810163382.4里对利用水浸渍进行消毒有详细的描述，但土壤浸渍法的其消毒的效果与淹水的时间和日照积能有关，特别在某些高山地区长期淹水困难或日照积能少，消毒效果均不能达到理想的效果。
发明内容为了解决以上问题，本发明提供一种土壤消毒的方法，包括让土壤浸渍于水中，向水中添加消毒药剂，让药剂的有效成分在水中的终浓度为10-200毫克/升。在一个优选的方式中，消毒药剂为60%二氯异氰尿酸钠、60%三氯异氰尿酸钠、10%过氧乙酸、30%次氯酸钠、2%二氧化氯、高锰酸钾或过氧化氢中的一种或几种混合；更优的，消毒药剂为2%二氧化氯，让药剂的有效成分在水中的浓度为50毫克/升。在一些方式中，水层的高度可以为距离土l-10cm或让土攘内水的高度为20-30cm。消毒剂的杀菌作用原理是氧化作用。次氯酸钠、二氯异氰尿酸钠等含氯消毒药剂具有次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作用。次氯酸的氧化作用是含氯消毒剂的最主要的杀菌机理。消毒剂在水中形成次氯酸，作用于菌体蛋白质，R-NH-R+HC10-RNC1+H20。次氯酸不仅可与细胞壁发生作用，且因分子小，不带电荷，故侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致细胞死亡，反应产生水，环保无污染。过氧乙酸、过氧化氢、高锰酸钾等药剂具有强大的氧化作用，同样能使微生物的酶失去活性，造成微生物死亡。过氧乙酸也通过改变细胞内的pH值，而损伤微生物。我们遵循国家低毒无残留的绿色蔬菜生产原则，上述的消毒药剂均为食品消毒药剂。选择食品消毒剂作为本发明土壤消毒药剂，取得了意料之外的效果。另外，等消毒完成后，大部分消毒试剂随着水排除，不会增加土壤的盐碱化进程。有益效果我们在浸渍水中增加药剂，利用水的对流作用均匀分散，一方面减少每亩地平均3药剂使用量，另一方面使药剂的作用更加均匀，达到最小剂量最大效果的目的。并且本发明增加了土壤浸渍法适用地域、病原菌和时间。本发明具有如下优点一、适用于任何水源充足的地方；二、针对的病原菌范围广泛(如表D，适用于所有的土传病害、减少了在土壤中过冬的初侵染病原，同样适用于土壤害虫；三、该方法使用不受环境温度的限制，可以在任何时间段使用。表1本发明适用的作物、病原菌种类作物科屈作物种类病原菌胡芦科西瓜、葫芦、黄瓜、甜瓜、冬瓜等才古萎病Fws"nw/nox;Ks/70/^m线虫Me/o/tiogy"e^/蔓禾古病爿化oc/j^c"ra〃/wasmith炭疽病菌Co〃W由'c/z,or6/cw/are茄科茄子、番茄、辣椒、甜椒等菌牛亥病菌5b/ero"w"ir/"o"orwm(Lib.)deBary黄萎病菌^".d〃/應^/n.tekelb.猝倒病尸3^/z/wmapZ/(3",t/er附a,w附白纟昌病Sc/eroO'Mmro的"疫病尸/y^o//^/zon3c"/w/cz'Leonian青枯病菌i^ewt/omowasso/a"acean/附E.RSmith蔷薇科草《等炭疽病Co〃e加"'c/z画o/^/cw/are疫病尸Ay鄉础oraco"(9"m/w十字花科萝卜、白菜、甘蓝、青花菜、芥菜、黑腐病XCc謹/e血's油菜等菌核病Sc/ero"wasc/e厂o"orww线虫她/o油gv"";p豆科豇豆、大豆、蚕豆、豌豆、扁豆等枯萎病Fwsar/wm试验为了进一步说明本发明的效果，我们进行了试验。这些试验仅仅是本发明的有限实施方式的列举，并不构成对本发明权利要求限制性的解释。1.材料与方法1.1材料药剂种类60%二氯异氰尿酸钠、60%三氯异氰尿酸钠、10%过氧乙酸、30%次氯酸钠、2%二氧化氯。大田试验设置在上虞陈溪西瓜连作大棚、余杭草莓连作大棚、绍兴绿岛基地南瓜、黄瓜、番茄大棚、嵊州良种繁殖基地蔬菜大棚、丽水基地豇豆、毛豆大棚。1.2方法可培养病原菌测定方法处理前清除田间残留植株，五点法收集初始土样，用于测定处理前土壤菌量。然后大田蓄水，让水距离土面大约高l-10cm，待水达到预定高度后，进行药剂处理，药水淹没土壤2-7天时间后，排除多余水，待土壤表层干燥后如上方法收集处4理后土样，测定处理后土壤中病原菌数量。壤中病原菌数量测定方法如下。土壤中可培养病原菌数量测定方法称取土壤5g，用500mL纯净水稀释土样，纱布过滤，然后取lmL在PDA培养基(土豆200g，葡萄糖20g，琼脂17g，溶于lOOOmL水)上25t:培养，观察病原菌生长情况，统计菌落数量，计算土壤中原始的菌落数量。病原菌减退率(％)=100X(处理前菌量-处理后菌量)/处理前菌量.CFU(Colony-FormingUnits):菌落形成单位，将稀释后的一定量的菌液通过浇注或涂布的方法，让其内的微生物单细胞一一分散在琼脂平板上，待培养后，每一活细胞就形成一个菌落。即每毫升菌液中含有多少单细胞。下同。菌量(cfu/g)=培养平板上的菌落数X土样的稀释倍数/(土样湿重量X(l-土样含水量))土壤中不可培养病原菌测定方法处理后播种前茬作物种类，统计处理后作物发病率，比较处理前后病害发生率的差异，计算防效。病害发生率(％)=100X病害发生苗数/种植总苗数，防效(％)=100X(对照区苗的发病率-处理区苗的发病率)/对照区苗的发病率。实验1药剂对不同病原菌的处理效果把10%过氧乙酸、30%次氯酸钠、2%二氧化氯，60%二氯异氰尿酸钠和60%三氯异氰尿酸钠分别稀释于IOL水中，然后分别均匀撒入蓄水的土壤中，使药剂的有效成分的终浓度约为50mg/L，对发生不同病害的土壤进行消毒处理(表l)。观察病原菌减退率，选择最佳的消毒药剂，土壤平均温度为25t:，处理时间为6天。实验2药剂对病原菌的处理时间筛选以药剂的有效成分终浓度为50mg/L的二氧化氯为例对含有西瓜枯萎病菌的土壤进行处理1、3、5、7天后，比较土壤中西瓜枯萎病菌的减退率，选择最佳的处理时间。实验3药剂对西瓜枯萎病菌、草莓炭疽病菌、茄子黄萎病菌、十字花科黑腐病菌等的最适处理浓度以二氧化氯为例对西瓜枯萎病菌、草莓炭疽病菌、茄子黄萎病菌、十字花科黑腐病菌等病原菌进行处理浓度筛选，设置处理药剂的有效成分的终浓度为25、50、75mg/L，处理5d，观察土壤中病原菌菌量。实验4环境温度对药剂处理效果的影响在环境平均温度为10、15、20、25、30、35t:条件下，用药剂的有效成分终浓度为50mg/L的二氧化氯处理土壤5d，观察土壤中西瓜枯萎病菌的菌落变化，检测环境温度对药剂处理效果的影响。实验5药剂对种子和植株的安全性测定在最高药剂的有效成分的浓度200mg/L的不同消毒药剂处理5d后的土样中播种葫芦科、茄科、十字花科的作物l-2种，常规栽培管理方法，观察药剂对种子的出芽和植株苗期生长是否有药害。2.结果与分析实验一药剂对不同病原菌的处理效果药剂对不同病原菌的处理效果如表2，从表中我们可以看出不同的消毒药剂对真菌、线虫的处理效果较好，而对细菌效果有限，这可能由于是细菌的繁殖速度非常快，存活少量就能大量繁殖的缘故。数据显示消毒药剂中三氯异氰尿酸钠和二氧化氯对真菌病害效果非常好，效果可达到95%以上，而二氧化氯的真菌消毒率高达98%。表2药剂对不同作物病害的防治效果药剂浓度病原菌减退率(％)mg/L.西瓜枯萎病茄子黄萎病草莓炭疽病番茄青枯病豇豆根腐病线虫60%二氣异氰尿酸钠5088.4586.3889.6023.9384.258960%二氯异氰尿酸钠5096.1597.495.319.8795.7891.4过ft乙酸5086.4887.586.8730.0987.1692.530%次氯酸钠5087.4885.6984.714.5183.9794.12二争t化氯5098.398.4596.716.0898.393.8淸水对照5041.8233.8552.7037.6428.92.2二氧化氯处理时间我们对二氧化氯50mg/L的处理设置了不同的时间，结果发现处理7天能达到最佳的消毒效果。表3二氧化氯对西瓜枯萎病菌不同处理时间的消毒效果处理时间(d)药剂浓度(mg/L)处理前菌量(cfu/g)处理后菌量(cfu/g)病原菌减退率(％)15046910477.82503546880.85503861695.8575040701002.3不同剂量二氧化氯对西瓜枯萎病菌、草莓炭疽病菌、茄子黄萎病菌、十字花科黑腐病菌的消毒结果以二氧化氯为例，对含有西瓜枯萎病菌、草莓炭疽病菌、茄子黄萎病菌、十字花科黑腐病菌的不同土壤进行消毒处理5d，结果发现50mg/L的二氧化氯对真菌已经具有很好的消毒效果消毒效果，防效达到97%以上，而75mg/L也同样达到类似的结果，遵循最少量最好效果的原则，因此认为50mg/L为最好的消毒浓度。表4不同剂量二氧化氯对西瓜枯萎病菌、草莓炭疽病菌、茄子黄萎病菌、十字花科黑腐病菌的消毒效果6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>2.3不同环境温度对二氧化氯消毒效果的影响由于西瓜枯萎病菌在土壤中的存活时间最长可达10年，对环境适应性强，且35°C以下的温度不敏感，因此选择该菌作为本发明的试验对象可充分体现二氧化氯的消毒效果。结果发现在不同的环境温度下二氧化氯对西瓜枯萎病菌的减退率均比较高，保持在90%以上，而未用药剂的水浸渍法消毒效果则在85%以下，结果与申请号200810163382.4不相符，这可能是由于没有做相应的水土升温处理。说明环境温度对本发明的处理效果无影响。可在一年中的任何时间段使用。表5不同环境温度对二氧化氯消毒效果的影响环境温度('C)菌量(cfu/g)病原菌减退率(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>2.4药剂对种子和植株的安全性测定药剂处理对作物的生长和发育能产生影B向，因此我们选择四种不同科属的作物作为供试对象，测试土壤消毒剂能否对作物产生药害，影响作物正常的生长。从表6可以看出最高浓度200mg/L的消毒药剂对作物出芽及小苗不产生药害，及药剂不影响作物的生长发育。表6药剂对种子和植株的安全性测定<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>+:又药害；-:无药害。本文中用来描述方法的术语和表达方式并不是唯一不变的，并且我们没有任何意图使用这些术语和表达方式来排除描述本方法或者特征的任何相同意义的表达方式，我们认同在本发明声明的范围内的各种不同的表达方式。因此，我们认为尽管在本文中本发明已经用各种具体方案和任意的特征描述清楚地展示出来，但是改变本文中揭示的设计的表达方式还要求助于那些有经验的专业技术人士，并且这些改变要与本发明附带的声明一致。文章、专利、专利应用和所有其它文档的内容以及本文中提到的和引证的有用的电子化信息是结合在一起的，必须作为一个完整的内容来参考，发表其中任何一个部分都要特别指明这一点。申请者具有将任何和全部的这些文章、专利、专利应用或其它文档的信息和材料合并入该申请书作为本专利说明书揭示的一部分的权利。权利要求一种消毒土壤病原菌的方法，包括让土壤浸渍于水中，向水中添加消毒药剂，让药剂的有效成分在水中的终浓度为10-200毫克/升。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的消毒药剂选自于60%二氯异氰尿酸钠、60%三氯异氰尿酸钠、10%过氧乙酸、30%次氯酸钠、2%二氧化氯、高锰酸钾或过氧化氢中的一种或几种。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述的消毒药剂为二氧化氯，让药剂的有效成分在水中的终浓度为50毫克/升。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的土壤为西瓜、草莓、黄瓜、番茄、豇豆或毛豆连作土壤。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的消毒药剂的有效成分在水中的终浓度为25-100毫克/升。6.—种消毒土壤中真菌的方法，包括，让土壤浸渍于水中，向水中添加消毒试剂，其中消毒试剂为二氧化氯或三氯异氰尿酸钠，让药剂的有效成分在水中的终浓度为50毫克/升。7.如权利要求6所述的方法，其中，真菌为西瓜枯萎病菌、草莓炭疽病菌、茄子黄萎病菌。8.如权利要求6所述的方法，其中，消毒试剂为二氧化氯。9.如权利要求1-7所述的方法，其中消毒的时间为5-7天。全文摘要本发明提供一种环保高效的土壤消毒方法，包括让土壤浸渍于水中，向水中添加消毒药剂，让药剂的有效成分在水中的终浓度为10-200毫克/升。在一个优选的方式中，消毒药剂为60％二氯异氰尿酸钠、60％三氯异氰尿酸钠、10％过氧乙酸、30％次氯酸钠、2％二氧化氯、高锰酸钾或过氧化氢中的一种或几种混合，浓度为25-100毫克/升；更优的，消毒药剂为二氧化氯，让其有效成分在水中的终浓度为50毫克/升。利用本发明的方法可以最大限度的减少农药在土壤中的残留，而且绿色环保，操作方法简单，同时不受时间限制，特别容易推广使用。文档编号A61L101/02GK101716358SQ20091026154公开日2010年6月2日申请日期2009年12月14日优先权日2009年12月14日发明者任海英,方丽,王汉荣,茹水江申请人:浙江省农业科学院