研究進展
1994年Angus等將芸薹屬植物組織深翻到小麥田, 發現能夠減少小麥全蝕病菌 ( Gaeumannomyces graminisvar. tritici) 的數量, 並首次將該種土壤處理方法稱為生物熏蒸。國外對芸薹屬植物的熏蒸效果研究較多, 已知利用芥菜、芝麻菜、甘藍和花椰菜等植物材料進行土壤熏蒸, 對鐮刀菌 ( Fusarium)、立枯絲核菌 ( Rhizoctonia solani)、大麗花輪枝孢 ( Verticillium dahliae)、根腐絲囊霉 ( Aphanomyces euteiches)、疫霉 ( Phytophthoraspp.)和畸雌腐霉 ( Pythium irregulare)等多種重要土傳植物病原菌都有一定的抑制作用。有試驗報導其防治收益與化學熏蒸劑棉隆相近。該屬植物組織中含有大量的硫代葡糖酸脂 (Glucosinolates, GSLs)該物質本身的殺生活性不高, 但在腐爛過程中可被自身產生的植物源酶——黑芥子酶 (Myrosinase) 水解而形成揮發性和殺生性很強的異硫氰酸脂 (Isothiocyanates, ITCs) 類物質從而降低土壤中有害微生物的數量。此外, 由於生物熏蒸還能提高土壤有機質含量, 增加肥力, 而且對環境無污染, 對植物無藥害, 因此被視為很有開發前景的環保型土壤處理措施。我國芸薹屬植物資源豐富, 但國內未見有關利用該屬植物材料進行土壤生物熏蒸的系統研究。作者針對我國蔬菜和農作物生產上的幾種主要土傳病原菌, 選取部分芸薹屬植物材料研究了其熏蒸抑菌活性、防病效果和熏蒸材料配方等。
土壤熏蒸
土壤熏蒸和微生物有機肥的聯用對土壤相關酶活性的影響較小,SFA+BOF和SFB+BOF處理下脫氫酶、過氧化氫酶、蔗糖酶和脲酶活性較CK並未出現大幅度的改變,我們認為這對於維持土壤正常的生理生化功能具有重要的意義。前人的報導也證明使用溴甲烷等進行土壤熏蒸能夠顯著降低土壤多種酶的活性,不利於改善土壤的生產力。但單獨的土壤熏蒸或與微生物有機肥聯用顯著增加了土壤磷酸酶的活性,可能與土壤熏蒸後微生物細胞死亡,微生物生物量磷的向外釋放有關。
生物熏蒸
生物熏蒸採用以生物物質為材料的土壤熏蒸技術, 研究了其對植物土傳病害的治理效果。結果表明, 在棉紗缸熏蒸裝置中以甘藍葉不同用量對黃瓜枯萎病菌在32℃條件下熏蒸, 1·5kg/m2以下時, 6d後對菌落擴展的抑制率不足15%;2·5kg/m2時抑制率快速上升到50%以上;繼續增加施用量抑制率增長變緩;甘藍葉對黃瓜枯萎病菌的EC50值為3·25kg/m2。施用量為3·5kg/m2時, 黃瓜枯萎病菌生物量累積比對照減少83·1%, 產孢量為對照的0·5%, 所產孢子的萌發率為對照的18·8%。抑菌譜測定結果表明, 在甘藍葉施用量為3·5kg/m2時對黃瓜枯萎病菌、番茄枯萎病菌、水稻紋枯病菌、番茄立枯病菌、番茄黃萎病菌和茄根腐疫病菌的抑制率達60%以上, 對菌核病菌、辣椒猝倒病菌和小麥根腐病菌的抑制率分別為38·7%、17·4%和41·6%。對不同芸薹屬植物熏蒸效果的測定結果表明, 芥菜和雪裡蕻的葉片組織及芥菜疙瘩對供試7種病菌的抑制效果優於甘藍。對不同添加物增效作用的測定結果表明, 在甘藍碎葉中添加麥麩後比只施用甘藍對番茄立枯病菌的抑制率提高6·7%, 菌絲乾重累積減少45·5%。溫度試驗結果表明, 在25和32℃條件下甘藍對番茄立枯病菌的抑制率分別為20·2%和62·9%。田間試驗表明, 用4種植物熏蒸土壤後對番茄枯萎病的防效顯著優於太陽能和土壤還原消毒法的防效。其中, 芥菜 (3·5kg/m2) 添加麥麩 (1·0kg/m2) 後的防效達到68·2%。
熏蒸劑
土壤熏蒸消毒是用於控制保護地土傳病蟲害最有效的方法，熏蒸在極大程度上殺死病原微生物的同時也會對土壤中的非目標微生物的組成及活性產生影響。土壤微生物是土壤生物的重要組成成分之一，幾乎所有的土壤過程都直接或間接地與土壤微生物有關。熏蒸處理顯著影響土壤微生物數量、微生物生物量及活性。此外，熏蒸還會影響土壤中多種酶的活性。所以土壤微生物的好壞直接影響土壤肥力、土壤生態環境質量以及農作物產量。
已有研究表明:威百畝(7.5mL/m2)對細菌總量影響較小，但土壤中真菌的數量及種類變化顯著。威百畝熏蒸措施能顯著降低土壤微生物量碳值。硫醯氟熏蒸劑熏蒸濃度與熏蒸時間呈負相關。在土壤熏蒸消毒研究領域，中國曹坳程研究員研究的最詳盡。但1,3-二氯丙烯、甲酸甲酯、二甲基二硫對土壤微生物特性影響的研究尚少見報導。筆者以 1,3-二氯丙烯、二甲基二硫、威百畝、甲酸甲酯 4 種土壤熏蒸劑熏蒸土壤，分析表征土壤質量變化的重要指標——土壤微生物數量、土壤微生物生物量氮、土壤微生物基底呼吸及土壤酶活性，探究土壤熏蒸劑對土壤微生物學特性及酶活性的影響，為評價熏蒸後的土壤質量提供一定的微生物學指標。
