[科普中国]-利用土壤电处理消毒技术防治蔬菜病虫害

随着高效农业的兴起，设施蔬菜种植业迅速发展，取得了喜人的成果。但是，由于蔬菜的种植周期短，市场需求量大，导致高价值产品的连续生产。结果产生了产量降低、品质变差，病虫害增多和药物残留等问题。这些问题统称为连作障碍。连作障碍的原因之一，是连作提供了病虫害寄生体赖以生存和繁殖的场所，使土壤中的病原菌，例如根结线虫和镰刀菌，数量不断增加，土传病害加重。在引发出诸多环境和土壤问题的溴甲烷等熏蒸药物禁止使用的情况下，土壤电处理消毒技术，成为土壤连作重茬问题的有效解决方案。下面，先让我们了解一下土壤电处理的原理。

1 土壤电处理的原理

当我们在土壤中埋设电极板，并在电极板上施加脉冲电压时，土壤水分中的含氯化合物，在脉冲电流作用下，分解出大量氯原子。氯原子在正极板附近自动结合成氯气。我们知道，氯气是强氧化剂，具有很强的灭菌消毒作用。当氯气在土壤的团粒缝隙中逸散时，穿透细菌的细胞壁，破坏细菌的DNA结构，改变细胞，导致细菌死亡，杀灭土壤中的病菌病毒。同时，流过土壤的脉冲电流集流于土壤害虫体表皮，迅速将其杀死。你看，这是土传病害严重地块中作物的根系。这是进行土壤电处理后作物的根系。

根据这一原理制作的相应装备是土壤电处理机。土壤电处理机由主机、电极板、电极线组成。主机可提供0-90伏特的处理电压，0-40安培的处理电流，1赫兹的脉冲频率。电极板埋设在土壤表层，电极线夹分别分别连接两个电极板的接头上。主机工作后，在两块电极板之间产生直流电流或脉冲电流。

2 电处理机使用方法

使用土壤电处理机时，按照地块的宽度，将电极板连接在一起。在地表挖一条30厘米深的沟，将一个电极板埋入地下。按照50米或75的间距埋设另一电极板。电极线夹由主机的后端伸出，电极线夹连接到电极板的小电极上。接通220伏特电源。电源指示灯点亮，调节电压旋钮至50-90伏。开机后，土壤电处理机开始工作。通常，第一次处理，应达到6-8个小时。需要注意的是：土壤电处理机的处理效果与土壤的含水率有关。一般来说，含水率在13-38%之间，处理效果达到较高水平。可以这样判断土壤含水率，用手紧握土壤，土壤可以成球，松开手掌，土壤可以松散。如果土壤过于干燥，在电处理前，可适度浇水。按照土壤含水率，适度调整电压。土壤湿度较大时，电压可调整为20-50伏特；土壤湿度小时，电压可调整为50-90伏特。

3 强化剂处理法

为了提高电处理的效果，我们可以在处理前向地里抛撒强化剂和石墨颗粒。强化剂是一种混合了氧化物质的肥料，在土壤电化学反应中，石墨起到催化作用。

在水电解实验中我们可以看到，强化剂转化为可杀灭细菌的气体氧化剂，显著提高土壤处理时的灭菌消毒效率，添加石墨块可起到增加电化学反应源的效果，可引起更多的电化学反应，生成更多的气体氧化剂。

强化剂的用量是每667平方米10-25千克，依土壤连作障碍情况而定。石墨的用量是每667平方米30-40千克。强化剂和石墨的用量可逐年递减。注意，强化剂和石墨抛撒入地后，必须用旋耕机翻耕入土。我们知道，土传病害是通过带毒的种苗，黏附在工作人员鞋上的病土，和带病的有机肥料传入的，防不胜防，随时都会悄无声息的突然爆发，所以，除了在播种前需要进行电处理外，蔬菜生长期间也需要进行土壤的电处理。例如每月一次，一次处理1-2个小时。这样连续数年，一年多次地对土壤进行电处理，必定解决连作障碍和土传病害问题，取得投入少、见效快的高效益。