土壤熏蒸消毒在山西省设施蔬菜土传病害防治中的应用

张殿斌，范继巧，张治家，韩鹏杰，赵家琪

（山西农业大学（山西省农业科学院）植物保护研究所，山西 太原 030031）

近年来，随着农业产业结构调整的不断深入和各级政府的扶持，山西省设施蔬菜种植面积和产量逐年扩大，已成为农民增加收入的主要来源之一。2017 年，全省蔬菜播种面积达到16.99×104hm2，产量达到794.2×104t，其中设施蔬菜播种面积为3.45×104hm2，占全省蔬菜播种面积的20.3%。随着设施蔬菜种植年限的增加，以及设施条件下种植品种相对单一、复种指数高，导致土传病害（如根结线虫病、枯萎病、黄萎病和青枯病等）发生日益严重。土传病害已严重制约了山西省设施蔬菜产业的发展，成为菜农所面临的“头号难题”。

设施蔬菜土传病害具有很强的传染性、爆发性和毁灭性，防治非常困难，是世界性难题。目前，国内外主要采用土壤消毒来防治土传病害。土壤消毒是一种快速、高效杀灭土壤中真菌、细菌、线虫、杂草种子和地下害虫的技术，能很好地解决高附加值作物连续种植中的重茬问题，并显著提高作物的产量和品质[1]。土壤消毒技术包括物理消毒技术、生物消毒技术和化学熏蒸消毒技术等。当土传病虫害发生严重时，唯有化学熏蒸消毒技术能够提供稳定、高效的防治效果。文章简要综述了土壤熏蒸消毒技术及在山西省的应用情况。

1 土壤熏蒸消毒技术

1.1 土壤熏蒸消毒

土壤熏蒸消毒是将熏蒸剂施入土壤中发挥消毒作用。熏蒸剂是一些施于土壤后，产生具有杀虫、杀菌或除草作用的气体，在密闭条件下防治病虫害的农药。目前，在我国已登记的土壤熏蒸剂有氯化苦、棉隆、威百亩、硫酰氟和辣根素。二甲基二硫（DMDS）正在登记中。

土壤熏蒸剂分子量小，可以均匀分布到土壤的各个角落，因此可取得良好的防治效果。熏蒸剂在土壤中快速分解、挥发，其代谢产物多会被吸收利用，不会造成残留。

1.2 土壤消毒的优点

土壤化学消毒技术是一项具有创新性和特色的应用技术，一次处理可达到高效、稳定杀灭设施蔬菜土传病原物（病原菌、线虫等）、地下害虫及杂草种子的效果；无残留、不污染环境、提高作物产量、改善品质；可大幅度减少作物生育期其它农药的使用量，具有可持续性，符合农药、化肥使用量零增长目标。

1.3 土壤消毒技术要点

1.3.1 土壤温度

土壤温度对熏蒸剂在土壤中的移动有较大的影响，在一定范围内，温度越高，移动越快。通常在土壤15 cm处温度介于15℃～20℃时最为理想，此时靶标生物处于“活的”状态，便于将其更好地杀灭。而温度高于30°C将加速熏蒸剂的逃逸，从而使有害生物不能充分暴露在熏蒸剂中，导致防治效果降低。

1.3.2 土壤湿度

土壤湿度有助于熏蒸剂在土壤中的移动。土壤湿度60%～70%为熏蒸处理适宜湿度。适宜的土壤湿度可让有害生物及杂草种子处于生长、萌动的状态，更易于被熏蒸剂杀死。

1.3.3 塑料膜

由于熏蒸剂对不同塑料膜的穿透性有很大差别，因此薄膜的质量显著影响熏蒸效果。建议使用0.04 mm以上的原生膜，不推荐使用再生膜、地膜。薄膜覆盖时，应全田覆盖。

1.3.4 密闭与敞气时间

一般情况下要密闭10～20 d，当地温低时密闭时间要适当延长。熏蒸后的种植时间取决于处理后的敞气时间，让熏蒸剂毒气散发出去，以免种植作物时出现药害，一般为7～10 d。当温度低、湿度大时，应增加敞气时间；当温度高、湿度小时，可减少敞气时间。高有机质土壤应增加敞气时间，黏土比沙土需要更长的敞气时间。

1.4 熏蒸剂

山西农科院植保所已经研究筛选出了适宜山西设施蔬菜生产的高效、低风险的氯化苦、棉隆和威百亩3 种土壤熏蒸剂。

1.4.1 氯化苦

氯化苦（chloropicrin）是国家监管农药。氯化苦作为土壤熏蒸剂在国内应用已有十余年时间，在作物定植前使用，能够高效地防治土传病虫草害[2]。目前已有报道氯化苦应用在西瓜、草莓、生姜、人参、番茄、黄瓜和三七等作物上，均取得了较好的防治效果[3-7]。

质量分数为99.5%氯化苦属高毒农药。虽然氯化苦的毒性很高，但却是一种低风险、环境友好型农药。氯化苦处理后，无农药土壤残留问题，不污染地下水，且氯化苦作为土壤熏蒸剂在作物定植前施用，需药剂完全挥发后定植作物，对作物安全且在农产品中无残留[8]。

2017 年10 月1 日农业部颁布并施行的《限制使用农药名录》中有氯化苦。《中共中央国务院关于深化改革加强食品安全工作的意见》（2019 年 5 月 9 日），要求5 年内分期分批淘汰现存的10 种高毒农药，氯化苦位列其中。鉴于氯化苦对土传病虫害的良好防控效果、无残留问题等优点及不可替代作用，有关单位和专家呼吁对高毒农药的禁用不要“一刀切”，在加强对氯化苦监管的同时，全面开展氯化苦的再评价程序，争取满足农业生产中的实际需要。

1.4.2 棉隆

棉隆（Dazomet）是一种高效、低毒、无残留的环保型广谱性综合土壤熏蒸消毒剂。在土壤中可分解成有毒的异硫氰酸甲酯(methylisothiocyanate，)、甲醛和硫化氢等，并迅速扩散至土壤颗粒间，能有效地杀灭土壤中的线虫、细菌、真菌、地下害虫及萌发的杂草种子等[9]，从而达到清洁土壤的效果。目前，棉隆多用于我国北方防治保护地作物上的土传病虫害[10-11]，已报道其对黄瓜根结线虫[12-13]、番茄根结线虫[14]、生姜根结线虫、茎腐病[15]、草莓土传病虫害[4]、土壤中的疫霉菌和镰刀菌[12]等均有较好的防效。

1.4.3 威百亩

威百亩（methamsodium）化学名称为甲基二硫代氨基甲酸钠，是一种灭生性土壤处理剂，主要用于播种前土壤处理，通过分解释放出异硫氰酸甲酯而发挥熏蒸作用[16]。威百亩具有低毒、低成本、对环境污染小的特点，能有效杀灭土壤中的真菌、细菌、线虫及萌发的杂草种子，从而达到土壤消毒的效果。研究发现，威百亩对胡萝卜、西葫芦土传病害[17-18]、设施作物根结线虫[19]、人参田杂草[20]和辣椒苗床杂草[21]等均有较好的防治效果。目前，市场上售卖的主要有35%和42%威百亩水剂两种。

1.4.4 熏蒸剂施用步骤

首先进行整地。在整地之前施入腐熟的农家肥，然后旋耕20～30 cm深，使土壤颗粒细小而均匀，便于熏蒸剂扩散。保持土壤相对湿度为60%～70%。在日光温室南北两侧开沟，深度15～20 cm，将厚度0.04 mm的塑料薄膜在其中一侧预反向埋好。氯化苦一般采用机械施药，施药深度15 cm，间隔30 cm，推荐用量为25～30 kg/0.067 hm2，也可根据设施内土传病虫害发生的严重程度适当增减药量；棉隆一般采用混土施药法，施药后需二次旋耕；威百亩一般随水冲施，推荐用量为30～35 kg/0.067 hm2。施药后快速将另一侧的塑料薄膜埋好，根据施药时的温度情况确定密封消毒的时间，一般10～20 d。揭膜后敞气7～10 d。

2 土壤熏蒸消毒技术在山西省设施蔬菜生产中的应用

2016 年中国农科院植保所曹坳程研究员首次在新绛示范氯化苦防治设施番茄、黄瓜土传病害，效果显著。2017 年中国农科院植保所在闻喜进行了氯化苦防治大棚西瓜土传病害示范[3]。2017 年开始，山西农科院植保所参加国家重点研发“种子、种苗与土壤处理技术及配套装备研发”（2017YFD020 1600）项目的研究、示范工作，重点是设施蔬菜种苗与土壤处理技术的集成与示范。

目前，植保所项目组研究筛选出了适宜山西设施蔬菜生产的高效、低风险的氯化苦、棉隆和威百亩3 种土壤熏蒸剂，并集成、构建了以土壤熏蒸处理为核心，结合种子处理、有益微生物补偿等技术措施的山西省设施蔬菜主要土传病害防治技术体系和技术模式。该模式在新绛县、太谷县、榆次区和曲沃县等设施蔬菜主产区进行了示范，2018 年—2019 年累计示范推广111.33 hm2。示范应用结果表明，对根结线虫病、枯萎病等主要土传病害及地下害虫的防治效果在90%以上，较常规处理增加30%以上，而且番茄、黄瓜平均增产20%～25%，整个生育期，其他农药用药次数减少6～8 次，农药用量减少30%以上，达到了化学农药减施增效的目的，该技术体系下生产的蔬菜符合食品安全国家标准，产生了良好的社会、经济及生态效益。

氯化苦对人体有强烈的刺激和催泪作用，属于危险化学品，在施药技术、安全运输保管等方面有严格要求，需经专业培训获得资质。山西康派伟业生物技术有限公司是全省唯一取得施药资质的单位。在山西省氯化苦已应用于设施蔬菜、草莓、西瓜等高附加值作物的土壤消毒处理中，并受到广大用户的一致好评，使用面积逐年增加。晋中、运城及临汾等地设施蔬菜地下根结线虫病危害严重，将氯化苦与二甲基二硫混配使用，增效显著。

棉隆为微粒剂，一般用混土法施药。威百亩为水剂，通常随水冲施。另外，棉隆、秸秆处理一体机已开始应用。棉隆、威百亩毒性低，使用方法简便，菜农可自己处理，且处理成本低于氯化苦，深受欢迎，应用面积迅速扩大。需要注意的是棉隆在一定的土壤含水量条件下才会释放异硫氰酸甲酯、甲醛和硫化氢等，因此，保持土壤水分很关键。一般要求土壤湿度保持在60%～70%，必要时需在处理前几天浇水。

3 土壤熏蒸消毒注意事项及应用前景

3.1 土壤熏蒸消毒注意事项

设施土壤经过熏蒸消毒处理后，要保持田园清洁，防止病原物的再次感染，因此需注意以下3 点：第一，施用的鸡粪、牛粪等农家肥要腐熟，且在土壤消毒前施入，以防二次感染；第二，定植的幼苗应选择无病、无虫的壮苗，且要保证农事操作人员无菌进出棚室，避免未消毒棚室和已消毒棚室的机械、农具、水渠等混用，造成土壤消毒区被病虫再次污染；第三，由于化学熏蒸消毒所用的熏蒸剂大多是灭生性的，因此需要增施有益微生物菌剂（寡雄腐霉、木霉菌、芽孢杆菌等菌的制剂），以扩大土壤中的有益微生物群落，抑制有害微生物的繁殖和危害，从而达到延长土壤消毒的效果。

3.2 土壤熏蒸消毒应用前景

土壤熏蒸消毒是目前防控土传病害的关键技术之一。国外熏蒸剂用量大，应用技术成熟，施药设备先进。国内山东、河北、云南等省份已大面积推广该项技术，在生姜、山药、三七、百合、人参、草莓和设施蔬菜等高附加值作物上取得了良好的防控土传病害的效果。山西省土壤熏蒸消毒已起步，在设施蔬菜、草莓、西瓜、甜瓜和中药材等作物上的应用前景广阔。