日光溫室是我國北方特有的農業設施形式,因其造價較低且節約能源而得到了大麵積的推廣(guǎng)應用[1],由於日光溫室相對(duì)封閉,常(cháng)麵臨溫濕(shī)度(dù)高、通風性較差等問題[2] ,使得(dé)病原微生物極易生存和繁殖,且土傳病(bìng)害病原菌的抗逆性高,存活力強(qiáng)[3]溫室內作物(wù)連作(zuò)生產,土壤中的植株殘體及根係分泌物為病原物提供了豐富的營養和寄生載體(tǐ),導致土壤環境惡化,土傳病害嚴重4] ,對溫室土(tǔ)壤進行消毒具有重(chóng)要意義。
臭氧水對不同深度土壤微生(shēng)物(wù)的消減效果
土壤表(biǎo)層致病微生物可(kě)接觸作物的根、莖和(hé)葉位較低的葉(yè)片,引發作物病害,而(ér)土壤深層致病(bìng)微生物亦可(kě)侵染植物根係(xì)使(shǐ)其染病。本(běn)試(shì)驗分別(bié)取臭氧水處理後的0~5 cm表層土壤和15~20 cm深(shēn)層土壤進行微生物計數。結果顯(xiǎn)示臭氧水對表層土壤的細菌類微生物消減效果(guǒ)在數值.上略高(gāo)於深層土壤,但不同質量濃度臭氧水對(duì)表層和(hé)深層(céng)土壤中細菌和真菌類微生物的消(xiāo)減效果差異均(jun1)不顯著;放線菌的試驗(yàn)結果與之(zhī)類似,除p(O3)=20 mg/L處理組外,其(qí)他處理組表層放線菌消減率和深層(céng)土壤放線菌(jun1)消減(jiǎn)率不存在顯著差異(圖1)。可知,在本試驗條件下,臭氧水的土(tǔ)壤微(wēi)生物(wù)消減效果至少可以到達(dá)黃瓜(guā)、番茄等常見溫室作物根係(xì)分(fèn)布的15~20 cm土層(céng)。

圖1不同 質量濃度臭氧水對表層(céng)(0~5 cm)和深層(15~20 cm)土壤中細菌(a)、真菌(b)、放線(xiàn)菌(c)的消減效果
臭氧水濃度對土壤微(wēi)生物的消減效(xiào)果
高質量濃度(dù)臭氧水1次澆灌和低質量濃度臭氧水(shuǐ)3次澆灌(guàn)對土壤微生物消減效果見圖2。用p(O3)=20 mg/L的臭氧水澆灌1次,土壤中細菌(jun1)、真菌和(hé)線蟲的消減率分別為20. 5%、39. 4%、27.0%,用p(O3)=5 mg/L的臭氧水間隔3 d澆灌1次,連續澆灌3次,土壤中細菌、真菌和線蟲的消減率分別為49. 1%、51.5%和59. 5%,效果明顯優(yōu)於高濃度處理組(zǔ)。p(O3)=20 mg/L的臭氧水澆灌1次後,土壤中放線菌數量與原始放(fàng)線菌數量差異不顯著,而用p(O3)=5 mg/L臭氧水澆灌3次,土壤放線菌消減率為52.5%,顯著高於(yú)高濃度處理組。
由此可知,在本試驗條件下,使用p(O3)=5 mg/L的臭(chòu)氧水重複澆灌(guàn)3次,可以達到優於單次使用p(O3)=20 mg/L臭氧水對土壤中微生物的殺滅效(xiào)果。

圖2低濃度3次澆灌和高濃度(dù)1次澆灌(guàn)土壤中微生物數量
臭氧水消毒對溫室土壤微生物群(qún)落的影響
多樣性指數分(fèn)析結果顯示樣本Coverage指數均在99%以上(表5),表明測序結果能夠很好的代表樣本真實(shí)情況。表中數據為Species物種分類水平(píng)_上的觀測數據,可知,原始土壤、對照組土壤、處理組(zǔ)土壤測到細菌物(wù)種分別為812.814.815個(gè)。Sobs指數反(fǎn)應豐富度的實際觀測值,Shannon指數反映群落多樣性,ACE指數用(yòng)於估計樣本的群落豐富(fù)度,可見原始土壤、對(duì)照組土壤和處理組土壤的群落多樣性和(hé)群落(luò)豐富度差異不大。

土(tǔ)壤微生(shēng)物中含有許多對農(nóng)業生產有益(yì)的菌,在原始土壤、對照組土壤和(hé)處(chù)理組(zǔ)土壤樣品的試驗結果顯示(圖3),原始土壤、對照組(zǔ)土壤和處理組土壤細菌中分別含有硝酸細菌屬1. 2%、1.6%、2.1%;亞硝酸細菌屬1. 2%、1. 7%、1. 6%;芽孢(bāo)杆菌屬1. 1%、2.2%、2. 1%;鏈黴菌屬1.7%、2.2%、1. 6%。原始土壤、對(duì)照組土(tǔ)壤和處理組土壤中含量在1%以,上的益生菌總量的占比分(fèn)別為5. 2%、7.7%和7. 4%。

圖3原始(shǐ)組、對照組和處理組土壤中不同菌群所占比(bǐ)例
針對傳統土壤消毒方法存在汙染環境、危(wēi)害作物的問(wèn)題,對(duì)臭氧水應用於溫室土壤(rǎng)消毒(dú)的可行性進行研究。以常(cháng)見土壤消(xiāo)毒(dú)劑石(shí)灰氮為對照,研究臭氧水質量濃度(ρ(O3))和灌溉周期對(duì)溫室土壤(土層厚度0~30 cm)中細菌、真菌、放線菌和線蟲消減率的影響。
結果表明:
1)用臭氧水(shuǐ)進行土壤消毒可達深度(dù)為(wéi)15~20 cm的土層,可覆蓋常見溫室園藝作物的根際範圍,預期可減(jiǎn)少根際染病;
2)ρ(O3)=5 mg/L的臭氧(yǎng)水3次處理後土壤(0~30 cm)微生物消減率高(gāo)於ρ(O3)=20 mg/L的臭氧水1次處理的(de)土壤;
3)用ρ(O3)=10~15 mg/L的臭氧水,間隔7 d澆灌土壤,連(lián)續澆灌3次,並覆蓋(gài)白色ρE農用地(dì)膜,可達到很為理想(xiǎng)的土壤(0~30 cm)微生物消減效果,以此澆灌製度進行土壤消(xiāo)毒對土壤細菌(jun1)、真菌、放線菌和線蟲的消減率(lǜ)分別為44. 64% .53. 53%、46.12%和48. 64% ,除線蟲消減率略低(dī)於石灰氮對照組以外,臭(chòu)氧水對(duì)土壤細菌、真菌、放線菌的(de)消減率均高於對照組;
4)原(yuán)始土壤中硝酸菌屬、亞硝酸菌屬、芽孢杆菌屬和鏈黴菌屬所占比例為5.3%,臭氧水處理後增加到7.4%,使土壤中有益微生物(wù)所占的比例略微提升。臭氧水應用於溫室(shì)土壤消毒可以達到(dào)良好的土壤微生物和線蟲(chóng)的消減效(xiào)果,且與傳統的化學消毒劑相比不會產生有害副產物,因此可以將臭(chòu)氧水用於防控設施內土傳病害。