臭氧防治植物病害的研究进展
臭氧水降解土壤农药残留研究
中能与水分子发生相互作用生成羟自由基,使其具有更强的
氧化性[16] 。 臭氧能够加速有害物质的氧化降解过程,其中,
羟自由基能改变有机农药的分子结构、破坏苯环、断裂双键
和三键,进而将其分解,同时还可以氧化甲氧基、氨基、硝基
等基团。 臭氧通过断裂化学键和氧化化学基团 2 种方式能
彻底破坏农药的分子结构,从而使农药发生性质上的改变,
soils were compared.[ Result]With the increase of ozone water concentration,the degradation rate of pesticides in the soil also increased,and
the degradation rate of chlorpyrifos was the highest at each concentration,and the degradation rate of the same pesticide in different soils was
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51 卷 20 期 黄友举等 臭氧水降解土壤农药残留研究
71
1 材料与方法
图 2 可以看出,经不同浓度臭氧水处理后,果树类种植土壤
等)、果树类(苹果、梨和葡萄等) 种植地土壤;毒死蜱、乐果、
planting areas under different concentrations of ozone
water
氧水浓度为 1 mg / L 时,毒死蜱、乐果、多菌灵、氯氟氰菊酯的
2.3 臭氧水对不同土壤中同一农药的降解效果 从图 3 可
臭氧对农业的影响
课程论文题目臭氧对农业的影响学生姓名学号院系专业指导教师二O一四年五月二十七日臭氧对农业的影响摘要:臭氧层的破坏就是人类当今所要面临的重要环境问题中的一个,自科学家发现南极臭氧空洞以来,臭氧层破坏问题开始被越来越多的国家所重视,但在平时我们所关注较多的是臭氧含量减少对人体及其它生物的危害,而对臭层氧破坏对农业产生的影响和臭氧在农业上的应用这一层面上的研究却并不多见。
本文主要介绍一下臭氧层的概念,作用,臭氧层破坏产生的原因和臭氧对农业的影响。
关键词:臭氧;臭氧层破坏;农业;应用1引言近地层臭氧( O3) 是一种对陆地植被有很强毒性作用的气体污染物, 可以抑制植物的生长, 加速植物老化, 改变碳代谢, 降低产量, 对全球生态系统和农业安全存在严重威胁。
如何准确评价和预测O3 浓度持续升高对作物的影响是污染生态学研究的热点之一。
本文主要介绍一下臭氧层的概念,作用,臭氧层破坏产生的原因和臭氧对农业的影响。
2臭氧层的含义及作用2. 1含义:在大气平流层中距地面 20-40 公里的范围内有一圈特殊的大气层,这一层大气中臭氧含量特别高。
大气平均臭氧含量大约是 0.3ppm,而这里的臭氧含量接近 10ppm,高空大气层中90% 的臭氧集中在这里,因而称之为臭氧层。
2. 2 臭氧层的作用:大气臭氧层主要有三个作用如下:2.2.1保护作用臭氧层能够吸收太阳光中的波长300μm以下的紫外线,主要是一部分中波紫外线UV-B 和全部的短波紫外线UV-C,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。
只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。
所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。
图2保护作用示意图2.2.2加热作用臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。
臭氧在鲜切西兰花保鲜中应用的研究
臭氧在鲜切西兰花保鲜中应用的研究徐斐燕,蒋高强,陈健初(浙江大学食品与营养系,浙江 杭州 310029)摘 要:本实验用臭氧水对鲜切西兰花进行浸泡处理,以探讨其对鲜切西兰花表面微生物的杀灭作用及对鲜切西兰花贮藏过程中品质的影响。
实验结果表明,臭氧水浸泡处理能有效控制鲜切西兰花表面的微生物,并降低多酚氧化酶活性,保护VC,抑制叶绿素的降解,但对还原糖有一定的影响。
其中浓度为2.40×10-6的臭氧水处理使菌落总数降低了一个数量级,酶活降低40%,在贮藏末期叶绿素含量比对照高53%。
关键词:臭氧;鲜切西兰花;保鲜Study on Ozone Preservation of Fresh-cut Broccoli XU Fei-yan,JIANG Gao-qiang,CHEN Jian-chu(Department of Food and Nutrition, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China)Abstract :Effect of ozone on the quality of fresh-cut broccoli was evaluated. Results indicated that ozone treatment was effectivein controlling the microbes in broccolis, lowering enzyme activity, maintaining ascorbic acid level of broccolis, decomposingchlorophyll, but decreasing reducing sugar. The optimum effect of preservation of fresh-cut broccoli appeared to be the treatmentof water ozonated to a 2.40 ×10-6 of concentration, with which the microbial population was lowered 1 lgCFU/g, the enzymeactivity lowered 40%, but the chlorophyll content increased much higher than the control.Key words:ozone;fresh-cut broccoli;fresh-keeping中图分类号:TS205.9 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2006)05-0254-04 西兰花又名绿菜花、青花菜,属十字花科芸苔属甘蓝变种,富含蛋白质、糖、脂肪、维生素和胡萝卜素,但其采后呼吸旺盛,极易衰老,表现为叶绿素降解而使花球黄化,茎和花蕾失去充盈态而变松软。
病虫害防治中的生物学防治技术研究现状与发展趋势
生物学防治技术概述
生物学防治技术是指利用生物之间的相互关系,以一种或一类生物来抑制另一种或另一类生物的方法。
主要包括天敌昆虫利用、病原微生物利用、农用抗生素、植物性农药和动物源农药等。
分类
定义
优势
对环境友好,不污染环境,对非靶标生物安全,可以长期控制病虫害,不易产生抗性等。
局限性
见效慢,受环境影响大,防治效果不稳定等。
03
CHAPTER
常见生物学防治技术及应用
利用天敌昆虫控制害虫的危害。
定义
如瓢虫、草蛉、蜘蛛等捕食性天敌,以及赤眼蜂、蚜茧蜂等寄生性天敌,可被用于多种害虫的防治。
应用
长期效果显著,对环境友好。
优势
可能存在与害虫竞争食物和栖息地的问题。
局限
定义
应用
优势
基因工程在生物防治中的应用
基因编辑技术为生物防治微生物的改良提供了更高效、精确的方法。通过基因编辑技术,可以精确地修改生防菌的基因组,提高其抗逆性、繁殖能力和生防效果。同时,基因编辑技术还可以用于生防微生物与其他微生物之间的基因交流,促进有益基因的转移和扩散。
基因编辑技术在生物防治中的应用
生物防治与化学防治的协同作用
加强科研机构、高校与企业之间的合作,共同推动生物防治技术的研发和应用。
培训与宣传
加强对农民的培训和宣传,提高他们对生物防治技术的认识和接受程度。
政策支持
政府应加大对生物防治技术的支持力度,制定相关政策,鼓励农民使用生物防治技术。
06
CHAPTER
结论
环境友好性
与化学农药相比,生物学防治技术具有更高的环境友好性,减少了化学物质对土壤、水源和生态系统的负面影响。
臭氧化植物油防治苹果腐烂病的研究简报
d及 10d实验 果 树 的 复发 率及 伤 口处愈 伤 组 织 的 生 长 情 况 。田 间试 验 结 果 表 明 , 用 臭 氧 油 防 治 苹 果 腐 烂 2 利
病 效 果 显 著 , 1 0d的 治愈 率达 到 9 . , 发 率仅 为 3 2 , 其 2 68 复 . 明显 优 于 一 般 的 化 学 药 剂 的 防 效 。 同 时 , 该 方 法 能 够 快 速 促 进 伤 口愈 合 组 织 形 成 , 一 种 安 全 、 效 、 毒 害 的绿 色 防 治 方 法 。 是 高 无 关键词 : 果 ; 烂病 ; 氧 ; 害防治 苹 腐 臭 病
1 材 料 和 方 法
1 1 试 验 材 料 .
效果 及促进伤 口愈合 的程度 进行统计 和评 价 。
防治效 果计 算计算 公 式如 下 : D 0 一A 型臭 氧 机 由西 安 德 润 生 物 技 术 有 R 3 限公 司生 产并 无 偿 提 供 ; 学 药 剂 采 用 吉林 省 龙 化
透性 较差 , 菌力 和促 进 树 体 伤 口愈 合 的能 力 则 杀 相 对较 弱 , 因而 复发 率较 高 。 。 ] 为了提 高苹 果 腐 烂 病 防治 效 果 , 降低 生 产 成 本 , 高苹 果 产 量 ,0 1年 项 目组 在 陕 西 澄 城 县 提 21
点 设在 陕 西 省 澄 城 县 王 庄 乡 白草 垣 村 金 碧 苑 果
目前 , 防治苹 果腐 烂病 的常见农 药有 1 余 可 0
种 , 大都 为水 溶性 , 抹在 病斑 上容 易 因雨水 冲 但 涂 刷或 风 吹 日晒而 降 低 药 效 , 持效 期 较 短 ; 同时 , 由
于这 类农 药不 能很 好 的阻 止伤 口处树 体 的水分 蒸 发, 涂抹后 树 体易 干 裂 ; 油性农 药 的黏着 性 和渗 而
我国地面臭氧污染及其生态环境效应
我国地面臭氧污染及其生态环境效应一、本文概述随着我国经济的快速增长和城市化进程的推进,地面臭氧污染问题日益凸显,成为大气环境领域研究的热点和难点。
本文旨在全面概述我国地面臭氧污染的现状、成因、变化趋势以及其对生态环境的影响,以期为相关政策的制定和污染防治措施的实施提供科学依据。
文章将首先介绍地面臭氧污染的基本概念、形成机制和主要来源,分析我国地面臭氧污染的空间分布特征和季节变化规律。
接着,文章将深入探讨地面臭氧污染对人体健康、农作物生长、生态系统稳定等方面的影响,揭示臭氧污染与生态环境之间的复杂关系。
在此基础上,文章还将梳理国内外关于地面臭氧污染防治的研究进展和实践经验,提出适合我国国情的臭氧污染防治对策和建议。
本文期望通过系统梳理和分析我国地面臭氧污染及其生态环境效应,为我国大气环境保护和生态文明建设提供有益参考,同时也为国际臭氧污染研究领域贡献中国智慧和方案。
二、地面臭氧污染的形成机制地面臭氧污染的形成是一个复杂的大气化学反应过程,涉及多种前体物、气象条件以及光化学反应等多个因素。
在众多因素中,氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)是最主要的臭氧前体物。
当太阳光照射到地面时,大气中的氮氧化物和挥发性有机物吸收太阳光中的紫外线,开始发生光化学反应。
在这个过程中,氮氧化物被氧化成二氧化氮(NO2),而挥发性有机物则被氧化成一系列有机过氧化物。
接着,这些有机过氧化物与二氧化氮进一步反应,形成臭氧(O3)。
这一反应在阳光充足、温度较高的条件下进行得尤为迅速,因此臭氧浓度往往在夏季和午后达到高峰。
气象条件也是影响臭氧生成的重要因素。
例如,低风速、高湿度和逆温等气象条件容易导致污染物在大气中积聚,从而增加臭氧的生成。
相反,强风、降雨等气象条件则有助于污染物的扩散和清除,从而降低臭氧浓度。
地面臭氧污染的形成是一个涉及多种因素的大气化学反应过程。
为了有效控制和减少臭氧污染,我们需要从源头控制氮氧化物和挥发性有机物的排放,同时还需要加强大气环境监测和预警,以及采取科学有效的气象干预措施。
臭氧技术在温室无公害蔬菜生产中的应用
推广 应用 , 有关臭氧防治温室植物病 害 的应用报告愈来愈多 , 多数实践 已证 明
了 利 用 合 适 浓 度 的 臭 氧 并 在 一 定 的 作
结论 , 并于 19 93年在《 农村实用工程技术 》 8期 首次 以“ 第 臭 氧灭菌法可行” 一文公开 了臭 氧用 于塑料大棚黄瓜灰霉病和
研 部门 、 产厂家 、 用人员和推 广人 生 使
员 缺 乏 相 关 知 识 以 及 温 室 病 害 臭 氧 防
害方面。总的来讲 . 在温室植物病 害臭 氧预 防方面的应用研
究 和 实 践 。 国走 在 了世 界 前 列 。 中 二 、 氧 对 植 物 生 长 的 重 要性 及 危 害 臭 臭 氧 对 植 物 生 长 具 有 保 护 与破 坏 两 重 性 , 中 臭 氧 浓 度 其 与 作 用 时 间是 决 定 臭 氧 两 重 性 趋 向 的 关 键 因 素 。 1自然 界 中 臭氧 的 重 要 性 . 在 自然 界 中 , 昼 晴 天 的 臭 白
就会受害 。少量报告谈及纯净臭氧对作物的危害 , 并确 定臭
氧浓 度 达 到 01x 0 以上 时 . 物 即开 始表 现 出 受 害 症 状 , . 1 2 作
而对低浓度臭氧的作用儿乎没有研究 . 特别 是在臭 氧防治温 室植物病害方面的研究基本处于空 白状态 。总的来说 , 将臭 氧归为作物污染物 和危害物是国外的一般性结论 , 在温 室植
氧 浓 度 约 在 00 1 l -左 右 . 而 雷 雨 天 的 臭 氧 浓 度 约 在 . x 0 ̄ 0
臭 氧 技 术 防 治 温 室 植 物 病 害 的作 用 机
理 、 氧 产 生 方 法 及 植 物 病 害 臭 氧 防 治 臭
O0 100 x 0 . ~ .8 1 之 间 , 至更 高 . 持 续 时 间 短 。紫 外 线 较 多 0 甚 但
臭氧防治苹果树腐烂病试验初报
7 1 2 1 0 0 ;
3 . 西 北农林 科技 大 学 园艺学 院 , 陕西 杨凌
摘
要: 苹 果 树 腐 烂 病 是 渭北 苹 果 产 区危 害 最 重 的 一 种 毁 灭 性 病 害 。 试 验 用 无 毒 无 残 留无 污 染 的 臭 氧 ( O。 )
防 治苹 果树 腐 烂病 。 结 果表 明 : 臭氧化 油和 臭氧化 水对苹 果腐 烂病 的控制 效果 分别 为 9 9 . 6 一9 7 . 7 9 和 8 3 . 3 % 一9 4 . 2 4 %, 与 商 品 药 剂 甲硫 奈 乙酸 的 效 果 ( 8 8 . 9 一9 5 . 9 3 ) 相 当; 值 得 应 用推 广 。用 刀 尖 划 痕 病 疤
物 油分别 盛 于密 闭 的 容器 内 , 把 绿 色 种植 机 导 管
插入 其 中 , 分别 开 机处理 9 0 mi n后 即可生 成 臭氧
化水 和臭 氧化 油 , 然后进 行使 用 。 1 . 2 防治对 象 苹果 树 腐 烂 病 Ap p l e t r e e c a n k e r属 半 知 菌
剪锯 口、 病 虫伤 口或冻伤 等 的死组 织侵 人树 体 ; 侵
入后潜 伏 , 在春 季和秋季表 现出发病高峰[ g 密切 , 树 势强 壮发 病轻 , 树 势衰弱 发病 重L 2 ] 。 在腐 烂病 的 防 治上 , 目前 仍 用 重 刮 病 斑 后 涂 抹药 剂保 护 ; 许 多 化学 药剂 污染 环境 、 危 害人体 健 康[ z - x o ] 。为此 , 2 0 1 1 —2 0 1 2年 我们 引 用臭 氧 防治 苹果 树腐 烂病 , 取 得 了显著 防治 效果 , 现将 试 验结
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 6 — 0 9
数学建模优秀论文.doc
一.摘要:“温室中的绿色生态臭氧病虫害防治”数学模型是通过臭氧来探讨如何有效地利用温室效应造福人类,减少其对人类的负面影响。
由于臭氧对植物生长具有保护与破坏双重影响,利用数学知识联系实际问题,作出相应的解答和处理。
问题一:根据所掌握的人口模型,将生长作物与虫害的关系类似于人口模型的指数函数,对题目给定的表1和表2通过数据拟合,在自然条件下,建立病虫害与生长作物之间相互影响的数学模型。
因为在数据拟合前,假设病虫害密度与水稻产量成线性关系,然而,我们知道,当病虫害密度趋于无穷大时,水稻产量不可能为负值,所以该假设不成立。
从人口模型中,受到启发,也许病虫害密度与水稻产量的关系可能为指数函数,当拟合完毕后,惊奇地发现,数据非常接近,而且比较符合实际。
接下来,关于模型求解问题,顺理成章。
问题二,在杀虫剂作用下,要建立生长作物、病虫害和杀虫剂之间作用的数学模型,必须在问题一的条件下作出合理假设,同时运用数学软件得出该模型,最后结合已知数据可算出每亩地的水稻利润。
对于农药锐劲特使用方案,必须考虑到锐劲特的使用量和使用频率,结合表3,农药锐劲特在水稻中的残留量随时间的变化,可确定使用频率,又由于锐劲特的浓度密切关系水稻等作物的生长情况,利用农业原理找出最适合的浓度。
问题三,在温室中引入O3型杀虫剂,和问题二相似,不同的是,问题三加入了O3的作用时间,当O3的作用时间大于某一值时才会起作用,而又必须小于某一值时,才不会对作物造成伤害,建O3对温室植物与病虫害作用的数学模型,也需用到数学建模相关知识。
问题四,和实际联系最大,因为只有在了解O3的温室动态分布图的基础上,才能更好地利用O3。
而该题的关键是,建立稳定性模型,利用微分方程稳定性理论,研究系统平衡状态的稳定性,以及系统在相关因素增加或减少后的动态变化,最后。
通过数值模拟给出臭氧的动态分布图。
问题五,作出农业生产特别是水稻中杀虫剂使用策略、在温室中臭氧应用于病虫害防治的可行性分析。
植物病毒病生物防治研究进展
植物病毒病生物防治研究进展作者:肖钦之邓斌邹海露滕凯唐前君周志成来源:《南方农业·上旬》2021年第12期摘要植物病毒病是仅次于植物真菌病害的第二大类植物病害,其专化性强、危害大,较难防治。
生物防治是利用物种间的相互作用来防治植物病害,具有高度的选择性,可开发资源丰富,生产成本低,对环境友好且无药物残留,已成为当前国内外植物病害防治研究热点。
从弱毒疫苗防治、植物源活性物质防治、微生物源活性物质防治(细菌源活性物质、真菌源活性物质、放线菌源活性物质)等方面综述了植物病毒病生物防治研究进展,展望从海洋微生物、海洋动物等生物中发现新的具有抗病毒活性的物质,或者将现已发现的生物源活性物质作为先导物,结合少量化学药剂制成高效抗病毒剂来发掘更多的植物病毒病生物防治资源。
关键词植物病毒病;生物防治;弱毒疫苗;植物源活性物质;微生物源活性物质中图分类号:S476 文献标志码:C DOI:10.19415/ki.1673-890x.2021.34.014植物病害影响植物正常的生长发育,进而影响农作物经济效益和生态效益。
植物病害可分为两大类:侵染性病害和非侵染性病害。
植物病毒病属于侵染性病害,大多由昆虫传播,如昆虫取食染病的植物后再取食易感植物就会传播植物病毒病。
病毒是专性寄生物,自身无法代谢和增殖,只能依靠宿主核酸和蛋白质进行复制,而植物本身没有完整的免疫代谢系统,导致植物病毒病的防治变得更加困难[1]。
植物病毒病,又称“植物癌症”,是第二大植物病害,每年在全世界造成的经济损失高达600亿美元,其中仅粮食作物就损失高达200亿美元。
植物病毒病每年给我国带来难以计量的损失,如在20世纪七八十年代,我国北方地区的小麦因土传花叶病、小麦丛矮病的流行导致减产20%~30%,严重时甚至绝产;南方水稻病毒病的流行,致使水稻减产20%~30%;近年来黄瓜花叶病毒病、烟草花叶病毒病的流行已导致多种蔬菜减产[2]。
目前防治植物病毒病的方法主要有:農业防治,如种苗脱毒、合理轮作、选用抗病品种等;化学农药防治常见防治农药的有效成分为盐酸吗啉胍、混合脂肪酸·硫酸铜、三氮唑类化合物等[3]。
电解臭氧水对夏季大棚黄瓜病虫害的防效试验
试验方法
试验设在上海新敏绿果蔬专业合作社蔬菜基地,试验地地力均匀,2021 年 7 月 8 日定植黄瓜。试验设
3 mg/L、6 mg/L、9 mg/L 电解臭氧水及清水,共 4 个处理。每个处理重复 3 次,共 12 个小区,小区面积 30 m2,小
区间设保护行。黄瓜开花结果期(8 月 12 日),黄瓜病虫害发生较严重,按试验设计进行药剂处理。各处理于
[ 7 ] 郭正红 . 臭氧水对设施蔬菜病害的防治及其生理机制的研究[D]. 上海:上海师范大学,2017.
(上接第32页)
质下降。研究发现,爱多收和碧护等植物生长调节剂对缓解西瓜[1]、芒果[2]、柑橘[3]、花生[4]等农作物因冻害
[ 4 ] 王绍军,尹园园,刘刚 . 臭氧水与农药协同防治日光温室秋延迟番茄病虫害试验初探[J]. 农业科技通讯,2021(12):152‑
158.
[ 5 ] 陈志杰,梁银丽,张淑莲,等 . 应用臭氧防治日光温室黄瓜病虫害[J]. 西北园艺,2004(9):4‑5.
[ 6 ] 翟昌国,苏英京,江景勇,等 . 臭氧防治大棚草莓病虫害研究初报[J]. 上海蔬菜,2017(4):67‑70.
18.37%),高于 3 mg/L 电解臭氧水处理;3 种浓度电解臭氧水处理烟粉虱的防效分别为 20.53%、24.38% 和
29.10%,差异不显著,但呈现出浓度效应,以 9 mg/L 处理防效最高。第 2 次喷洒电解臭氧水后 3 d,9 mg/L 电
解臭氧水处理烟粉虱的虫口减退率和防效均较高(分别为 32.00% 和 46.98%),各处理间烟粉虱的防效呈现
解臭氧水对夏季大棚黄瓜病虫害的防治效果,并筛选出适宜的应用浓度,我们于 2021 年开展了电解臭氧水
臭氧科学文献
臭氧科学文献1、李怀恩等观察了臭氧气体对空气中绿脓杆菌的杀灭作用在15℃,湿度73%,臭氧浓度0.08-0.6ppm时,30分钟内杀灭率达到99.9%以上;伍学洲等试验臭氧对大肠杆菌杀灭率为100%,对金黄色葡萄球菌杀灭率为95.9%,对绿脓杆菌杀灭率为89.8%,顾士圻等试验,臭氧对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌杀灭率分别为99.7%、99.9%。
居喜娟等试验用臭氧可杀灭空气中的白色葡萄球菌99.99%;Burleson(国外)等试验将臭氧气体通入染有金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、荧光假单胞菌、鼠伤寒沙门氏菌、福氏痢疾杆菌、霍乱弧菌的磷酸盐缓冲液中,作用15秒后,以上细菌全部杀灭;白希尧等发现臭氧水溶液杀菌作用强大,且速度极快,浓度为0.3mg/L的臭氧水溶液作用1分钟,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率均达100%。
2、臭氧对细菌芽胞瞿发林等报告,以5.5mg/m3的臭氧作用下45分钟,可将100mL塑料瓶内滴染的枯草杆菌黑色变种芽胞100%杀灭;居喜娟等报道,在1m3试验柜内,开启500mg/h的臭氧发生器60分钟可对空气中的枯草杆菌黑色变种芽胞杀灭率达99.95%;欧阳川等在动态试验条件下,将臭氧气体通入染菌井水中,臭氧浓度达3.8-4.6mg/L时,作用3-10分钟,水中枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭率达99.999%。
3、臭氧对病毒李绍忱等试验发现,经10.3mg/m3浓度臭氧作用30分钟后,乙型肝炎表面抗原(HbsAg)的滴度从1:256降至1:64。
史江等报告,臭氧浓度13.6mg/m3时使用30分钟,使HbsAg破坏99.99%,使用甲型肝炎病毒抗原(HAAg)破坏100%;国外Wolo等实验证明0.5ppm的臭氧可灭活空气中的甲型流感病毒99%;Herbold等报告,在20℃水中,臭氧浓度为0.13mg/L 时,可以100%的灭活脊髓灰质炎病毒I型(PVI)。
臭氧灭活病毒速度极快,当臭氧浓度分别为0.09mg/L-0.8mg/L时,在反应最初5秒钟内,噬菌体T2即可被灭活5-7个对数值。
植物病害生物防治研究进展
植物病害生物防治研究进展Wonjune198974摘要:使用化学杀菌剂是控制农作物病害的有效方法,但化学杀菌剂污染环境,诱导病菌抗性增强,破坏生态平衡,它的残毒问题也令人担忧,因此植物病害的生物防治研究越来越受到重视。
生物防治具有无公害和可持续发展特点,对其研究进展进行了综述,以期引起人们对这一生态型防治手段的重视。
关键词:植物病害;生物防治;发展现状1植物病害生物防治的主要内容及特点我国植物病理学家陈延熙指出:“植物病害的生物防治是在农业生态系统中调节寄主植物的微生物环境使其利于寄主而不利于病原或者使其对寄主与病原物的相互作用发生有利于寄主而不利于病原物的影响,从而达到防治病害的目的。
”上述概念表明,人们对于病害生物防治的认识已从单纯依靠拮抗性微生物来控制病原或病害,发展到借助于多种因索来创立一个有利于寄主而不利于病原物或病害发展的生物环境,以实现防治病害[1]。
目前,用于植物病害生物防治的生防因子很多,包括拮抗微生物、抗生素和植物诱导了等。
微生物种类繁多,主要有细菌、真菌、放线菌和病毒。
这些生防菌控制植物病害的机制主要有:①与病原菌竞争生态位和营养物质;②分泌抗菌物质;③寄生于病原菌;①多种生防机制对病原菌的协同拮抗作用;⑤诱导寄主植物产生对病原菌的系统抗性;⑥促进植物生长,提高植物的健康水平,增强其对病害的抵御能力;⑦对寄主植物微生态系进行微生态调控,实现对植物病害的防治[2]。
生防菌的种类繁多,生产上广泛应用的有真菌、细菌、放线菌和病毒等真菌有木霉菌、毛壳菌、酵母菌、淡紫拟青霉菌、厚壁孢子轮枝菌及其菌根真菌等;细菌主要有芽孢杆菌、假单胞杆菌等促进植物生长菌(PCPR)、放射性土壤农杆菌和巴氏杆菌等;放线菌主要有链霉菌及其变种;病毒的弱毒株系;病原菌的无致病力的突变菌株[3]。
2生防真菌的开发利用2.1木霉属真菌木霉是世界公认的高效生防菌株,木霉菌属于半知菌类的丝孢纲丛梗饱目丛梗孢科,是广泛存在于土壤中、植物残体、植物根围、植物叶片及种子、球茎表面及动物粪便上的具有对其他真菌有拮抗作用的丝状真菌木霉菌由于生长迅速,能产生大量的分生孢子和抑菌代谢产物,在植物病害的防治中发挥了重要的作用[4]。
臭氧对农业的影响
[ 7]莉.臭氧层的破坏及其影响[ J] .理工学院学报, 2003( 3): 103-105.
[ 8]省制冷协会科普委员会.地球臭氧层的破坏及危害[ J].制冷, 1990(4): 71- 72.
关键词:臭氧;臭氧层破坏;农业;应用
1引言
近地层臭氧( O3)是一种对陆地植被有很强毒性作用的气体污染物,可以抑制植物的生长,加速植物老化,改变碳代,降低产量,对全球生态系统和农业平安存在严重威胁。如何准确评价和预测O3浓度持续升高对作物的影响是污染生态学研究的热点之一。本文主要介绍一下臭氧层的概念,作用,臭氧层破坏产生的原因和臭氧对农业的影响。
臭氧层能够吸收太中的波长300μm以下的紫外线,主要是一局部中波紫外线UV-B和全部的短波紫外线UV-C,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。
总的来说,紫外线辐射能明显地推迟作物生长发育的进程,且紫外线强度越大,生育期滞后效应越明显。并且不同发育期,滞后效应不同,例如大豆以三叶期一旁枝形成期对UV辐射最为敏感。
4.1.2对农作物生理活动的影响
紫外线增加抑制作物的净光合速率。紫外线辐射使气孔开度减小,导致光合作用速率下降。Van等对13种植物进展UV-B照射,发现植物的净光合速率对紫外线的反响相差甚大,C4植物对紫外线不太敏感,而C3植物较为敏感。从不同叶位的净光合作用速率测定值上发现,随着叶位升高,紫外线辐射对光合作用的抑制作用增强,说明幼叶对UV的反响比老叶敏感。紫外辐射对作物光合作用的影响,还因光强、气温及水分等环境因子的差异而不同,在光强低,温度适宜,水分充分的情况下,UV的抑制作用最为明显。
营养液栽培中除菌、杀菌技术
营养液栽培中除菌、杀菌技术营养液栽培中除菌、杀菌技术长期以来科学家探讨了许多杀灭培养液中病原菌的⽅法,如使⽤过氧化氢、孔雀绿等药品和敌菌丹、碘磷混剂、氯唑灵、百维灵单盐酸盐,甚⾄⽔银剂等农药。
最近,热量、紫外线、臭氧、⾦属离⼦、陶瓷、表⾯活性剂、过滤、吸附材料、渗透压等正被作为主要的研究对象。
⼀、热把培养液加热到60℃左右,杀灭病原体后,通过热交换器降低温度,再在栽培槽中回流的⽅式已在欧洲被开发,并正在部分实⽤化在⽇本,实⽤规模的试验也已在蔬菜、茶叶试验场中进⾏。
⽤温度杀菌,效果稳定,对于萎蔫病和根腐病有较⾼的防治效果。
多数植物病原菌的杀灭⽤60℃左右的温度就很有效。
利⽤热杀菌不仅是培养液,⽽且对栽培中应⽤的发泡苯⼄烯板块的杀菌也极有效。
鸭⼉芹中发⽣的由镰⼑菌⽽引起的株萎病,在50℃的温⽔中60min、在60~65℃中5min的浸渍⼤致上能杀灭。
除了温⽔外,也利⽤蒸⽓,⽤60~65℃的蒸⽓处理,板块变形少,能得到好的防治效果。
⼆、紫外线紫外线有很强的杀菌作⽤,⽇本农业电⼒研究所、三重农业试验场已在营养液栽培中进⾏试验。
培养液中紫外线平均照射量⽤10uW,在10s内能杀灭番茄青枯病菌,即使腐霉菌等⽔⽣菌游动孢⼦,⽤30s也能杀灭。
已知紫外线对许多微⽣物有⾼的杀菌效果,但在⽔培液中,由于吸收⽽受到衰减,紫外线照射线量减成为1/10,被认为是杀菌效果的标准,液层的厚度约45mm,是紫外线照射的有效范围。
三、臭氧在⽔培中,⽤臭氧⽓体通过培养液的⽅法防治病害,已有专利。
在⽔培液中,通常⽣存着105~106cfu/ml的微⽣物,如果在培养液循环之后不久就循环臭氧⽔,就能杀灭或减少根及培养液中的微⽣物。
鸭⼉芹根腐病菌的游动孢⼦,在浓度0.4×10 的臭氧⽔中78%被杀灭,在5 x10 的臭氧⽔中,稻瘟病菌的分⽣孢⼦和镰⼑菌的⼩型分⽣孢⼦等植物病原菌的孢⼦失去活⼒。
对于⼤肠菌,在0.86×10 的浓度中也得到了⾼的杀菌效果。
臭氧水对紫叶生菜及胡萝卜软腐欧氏杆菌的影响
臭氧水对紫叶生菜及胡萝卜软腐欧氏杆菌的影响郭正红;王作铭;殷莉珺;赵雪君;王文佳;王全喜【摘要】利用不同浓度的臭氧水直接喷洒处于生长阶段的紫叶生菜的方法,研究了臭氧水浓度对蔬菜致病菌生长及宿主光合生理的影响,结果显示:低质量浓度(2mg/L)臭氧水对紫叶生菜(Lactuca sativa var.ramosa Hort)光合和致病菌——胡萝卜软腐欧氏杆菌(Erwinia carotovora subsp.carotovora)生长影响较小;而高质量浓度(14 mg/L)臭氧水可以很好地抑制致病菌生长,但对紫叶生菜光合生理也产生严重影响;中质量浓度(6 mg/L)臭氧水可以完全抑制致病菌的生长,对紫叶生菜的光合生理还有一定的促进作用.因此,中浓度(6 mg/L)臭氧水喷洒紫叶生菜是绿色除菌的一种有效策略.%Research on pathogenic bacteria growth of purple lettuce (Lactuca sativa var.ramosa) and its photosynthetic physiology by being sprayed ozone water on the surface of the purple lettuce with different concentration during the reproductive stage.However,little is known regarding its concentration effect.In this study,we found that ozone water in a low concentration such as 2 mg/L did not inhibit the growth of pathogenic bacteria that originate from purple lettuce and also not affect the photosynthetic physiology of purple lettuce;in a high concentration,for example,14 mg/L,can completely suppressed the growth of pathogenic bacteria but,significantly influenced the activity of photosynthetic physiology;and in a moderate amount (6 mg/L) not only completely impeded the growth of pathogenic bacteria,but also slightly increased the activity of photosynthetic physiology.Based on the above results,wepropose that spraying the purple lettuce with a moderate concentration of ozone water is an efficient strategy for green disinfection.【期刊名称】《上海师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(046)005【总页数】7页(P625-631)【关键词】紫叶生菜;臭氧水;抑菌作用;光合生理【作者】郭正红;王作铭;殷莉珺;赵雪君;王文佳;王全喜【作者单位】上海师范大学生命与环境科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院植物种质资源开发协同创新中心,上海200234【正文语种】中文【中图分类】S636.2近年来,设施栽培是实现蔬菜增产的主要方式,还可以满足消费者对反季节蔬菜品种的需求[1].设施密闭、温暖、潮湿的条件有利于蔬菜病、虫害的生长和滋生.防虫网可以抵御虫害的入侵,但病害却得不到有效防治,只能依靠喷洒农药的方法控制病害.然而农药中存在有机磷类和氨基甲酸酯类成分,农药残留威胁人类健康,造成环境污染等问题[2].因此,降低农药使用量寻求农药的替代品已经迫在眉睫.作为主要的绿叶蔬菜,紫叶生菜富含维生素、矿物质等营养成分,在欧美等西方国家被称为“大众蔬菜”.临床数据表明,经常食用生菜可以降低慢性疾病以及癌症的发病率[3].然而,上海地区在多雨高湿季节时,由胡萝卜软腐欧氏杆菌引起的软腐病成为生菜中常见的细菌性病害,该病菌也是最严重危害十字花科蔬菜生长的世界性病害[4],人们通常采用喷洒链霉素等农药来解决.臭氧是一种氧化性强、清洁、环保的广谱杀菌剂,它既可在气相条件下发挥独特的作用,也可溶解在水中形成臭氧水[5].臭氧水溶液具有更强的杀菌消毒和降解农药残留等作用[6-7],且常温下易被还原为氧气,不会对环境造成二次污染,人们把臭氧称为“理想的绿色强氧化药剂”.与其他消毒剂相比,臭氧不会在食品中造成残留[8].1997年,美国食品药品管理局(FDA)认同臭氧完全符合美国FDA评价食品添加剂安全性指标(GRAS)标准,并正式批准臭氧作为一种消毒剂广泛应用于食品加工生产领域中[9],近年来臭氧水在蔬菜种植领域中的应用越来越引起人们的重视,可以用于蔬菜和水果的贮藏,延长产品的保鲜期[10-11],也有研究表明臭氧水直接喷洒黄瓜、番茄和甘蓝等蔬菜后,在植物叶片上均未发现损伤[12-14].但对一些臭氧敏感的农作物,高浓度的臭氧水则会导致农作物的减产[15-16].目前利用臭氧水直接喷洒蔬菜的报道还不多,臭氧水对蔬菜致病菌生长及其光合生理的影响可能取决于它的浓度,这一浓度效应至今尚未见报道.本研究利用不同浓度的臭氧水对生菜致病细菌(胡萝卜软腐欧氏杆菌)和紫叶生菜分别作用,探究臭氧水对致病菌和生菜光合生理的浓度效应,明确喷洒生菜时使用臭氧水的合适浓度范围,为臭氧水在绿叶蔬菜防治病害中的实际应用提供理论依据.1.1 实验材料本研究在上海市奉贤区上海师范大学种植资源中心玻璃温室中开展,以国家蔬菜工程技术研究中心育成的紫叶生菜(Lactuca sativa var. ramosa cv.Lisheng 3)为实验材料.种子经过催芽后播种于72孔穴盘,栽培基质为进口泥炭:珍珠岩:蛭石 =1.2∶1∶1(体积比).培育温度昼温22~25 ℃,夜温12~15 ℃,温室相对湿度为60%~75%.待幼苗长至4片真叶时,将其移栽至80 cm×50 cm×8 cm(长宽高)的蓝色塑料筐中定植,每筐8棵幼苗.每处理组重复3次.胡萝卜软腐欧氏杆菌(Erwinia carotovora subsp. Carotovora,以下简称欧氏杆菌),由中国农业大学俆西莉教授赠送,4 ℃保存备用.该菌株生长于LB培养基中,28 ℃培养12 h.仪器设备:全自动微生物平皿螺旋加样仪,西班牙IUL公司;CF-YG10臭氧发生器,北京山美水美环保高科技有限公司;Clean L′eau便携式臭氧浓度检测仪,USA;UV-5紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限公司;HE 53快速卤素水份测定仪,梅特勒-托利多仪器有限公司;STARTER 3100 pH计,奥豪斯仪器有限公司;超便携式叶绿素荧光仪mini PAM,德国walz公司;AL 104分析天平,梅特勒-托利多仪器有限公司.1.2 臭氧水制备臭氧发生器出气口处连接曝气石,将曝气石通入水中,可以获得相对稳定的高浓度臭氧水.利用臭氧浓度检测仪检测臭氧水浓度后,用无菌水稀释,最终获得不同浓度的臭氧水备用,每次实验前的臭氧水现用现制.1.3 臭氧水抑欧氏杆菌实验实验中菌株的初始浓度为7.64×109 CFU/mL,以无菌水和菌液作用为对照,取相同浓度的实验组1 mL菌液与质量浓度分别为2,6和14 mg/L的臭氧水9 mL作用1 min后,再从中取1 mL菌悬液分别与9 mL Na2S2O3作用10 min终止反应,最终各处理组取100 μL均匀涂布于LB培养基中,28 ℃培养12 h后计数菌落数.1.4 臭氧水对紫叶生菜生长及光合影响待生菜真叶长出6~8片时,每天早上进行一次臭氧水喷洒处理,以喷洒清水作为对照组,其余各组分别喷洒质量浓度为2、6和14 mg/L的臭氧水于叶表面,喷壶口与生菜叶片距离为15 cm,每筐均匀喷洒50 mL,共喷洒15 d.并且每隔3 d浇灌相同量的自来水于基质中补足水分,生长期间浇灌两次基质栽培营养液.采用直尺测量生菜株高(地上部分),分析天平测定其鲜重,卤素水分测定仪检测生菜水分,生菜叶面积依据公式计算,即单叶面积=叶长×叶宽×0.7007[17].以上指标每组随机选取5株进行平行测定.叶绿素和类胡萝卜素检测参照(AOAC 942.04,USA)进行样品制备,利用紫外可见分光广度计分别测定样品在470,649和665 nm的吸收值;花青素采用盐酸-甲醇法进行浸提;生菜暗适应半小时后,将暗适应夹固定于每片生菜的同一部位,检测生菜叶片最大光量子数(PSII)实际光化学效率,通过公式[18]计算出PSII (Fv/Fm)=(Fm-F0)/Fm.1.5 臭氧水对紫叶生菜还原型谷胱甘肽(GSH)含量和氧化酶活性响应称取1 g生菜叶片组织,加入4 mL PBS缓冲液(pH 7.0),冰浴条件下研磨成匀浆,2 500 r/min离心10 min,取上清,GSH试剂盒进行检测.通过紫外分光光度法测试波长420 nm下的吸光度.可溶性蛋白质含量测定采用Bradford考马斯亮蓝法[19]. 每个处理组选取相同部位的叶片,除去主叶脉,剪碎叶片,分析天平称取1 g,在冰水浴条件下加入4 mL的缓冲液PBS(pH=7.0)充分研磨叶片,4 000 r/min离心10 min,提取生菜叶片酶液,备用.通过试剂盒检测各组生菜体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD),并通过紫外可见分光光度计测量酶的吸光度.1.6 数据分析方差分析采用SPSS 20.0的单因素ANOVA分析,显著性检测采用LSD和Duncan 法.图表采用Sigma Plot 10.0进行绘制.2.1 臭氧水对紫叶生菜致病菌生长的浓度效应为了探索臭氧水对欧氏杆菌的作用效果,分别用不同浓度的臭氧水与该菌作用.图1为不同质量浓度臭氧水作用后的欧式杆菌的生长状态.2 mg/L臭氧水对致病菌的作用不大,在培养基上的长势与对照无明显差异,该浓度条件下的臭氧水不能抑制细菌的生长.6和14 mg/L的臭氧水与致病菌作用后,细菌的生长已经完全受到抑制无法生长,抑菌效率为100%.臭氧水可以抑制生菜中的大肠杆菌和嗜冷细菌的生长[20],具有强氧化作用的臭氧水透过细菌的细胞壁,破坏了细菌的蛋白质、多糖和DNA 等物质,使其无法正常生长.2.2 臭氧水对紫叶生菜生长的浓度效应通过不同质量浓度的臭氧水直接喷洒紫叶生菜叶表面15 d后检测其生长情况,结果如表1所示,以喷洒清水为对照,2 mg/L臭氧水作用后的生菜鲜重、叶面积和叶片数均没有明显变化,株高和水分无明显差异.该浓度条件对生菜长势无明显影响,可能是由于病害的影响导致臭氧水没有发挥其作用.6 mg/L臭氧水喷洒后,生菜各项指标都呈上升趋势.该浓度臭氧水作用后单株生菜平均鲜重比对照组增加了23.05%,提高了生菜的产量.Rozpadek等[21]用质量浓度为70 μg/mL的臭氧熏蒸甘蓝,可以加速甘蓝的生长提高产量.当臭氧水浓度上升至14 mg/L时,与对照组相比,各指标已呈现明显下降趋势,叶面积和含水量降低的显著性最大,生菜的叶片受到了损伤.该浓度不适合喷洒生菜,表明臭氧水浓度过高时会影响生菜的正常生长.因此,中浓度的臭氧水对生菜生长有促进作用.植物的细胞膜由两种脂质膜组成,臭氧可以使得第一层质膜损伤产生脂质过氧化物[22].一旦脂类被过氧化,细胞会受损伤,由于细胞膜存在漏洞而丧失了流动性[23].2.3 臭氧水对生菜色素和荧光参数的浓度效应光合作用是植物生长必须的生理过程,叶片是植物进行光合作用最主要的器官,臭氧水通过叶片气孔进入植物体内.光合色素含量决定了植物对光能的吸收效率,与植物的光合作用密切相关.不同质量浓度臭氧水作用后的生菜光合生理效果如表2所示,2 mg/L臭氧水作用后的生菜,除花青素含量有所增加以外,其余各指标均无明显变化.在植物体内类胡萝卜素和花青素既是光合色素又是重要的抗氧化剂,6 mg/L臭氧水使得生菜中两种色素含量相比对照组有显著差异,增加了生菜的抗氧化性.臭氧水浓度为14 mg/L时,会影响紫叶生菜中花青素的合成.花青素是紫叶生菜中最为特殊的一类色素体,紫叶生菜中叶片颜色越深花青素含量越高,抗氧化还原能力越强,花青素功能类似于抗坏血酸,可以清除超氧阴离子O2-、H2O2和羟基自由基[24].高浓度臭氧水对生菜体内花青素合成有一定的阻碍作用,破坏了植物的抗氧化能力.该结果表明低浓度和中浓度的臭氧水不会影响生菜正常的光合作用.其次,Fv/Fm是叶片开放PSII反应中心光能量捕获效率的最佳评估参数,生菜叶片经过充分暗适应后,叶绿素荧光参数Fv/Fm均未发生显著变化,在正常值范围内.叶绿素荧光参数PSII体现了光化学效率的高低.光合生理结果表明6 mg/L臭氧水对紫叶生菜中光合生理作用影响最大.曾有报道高浓度的臭氧会导致菠菜出现失水萎蔫等症状.但此结果是臭氧气体持续熏蒸植物的结果.本研究使用的臭氧水喷洒紫叶生菜叶片后,鉴于臭氧水的半衰期时间比较短(小于20 min)[25],在菜叶表面不会造成长时间的停留和残留.2.4 臭氧水对生菜抗氧化剂含量的浓度效应谷胱甘肽(GSH)是植物体内重要的抗氧化分子,将胁迫环境中产生的H2O2还原为H2O,清除植物体内多余的活性氧[26].在本研究中,不同浓度臭氧水作用后的生菜叶片内的GSH含量曲线呈抛物线状,如图2所示.生菜体内的抗氧化剂GSH的含量在臭氧水质量浓度为2 mg/L时呈上升趋势,说明该浓度的臭氧水开始对生菜的生长产生胁迫,GSH作为抗氧化剂参与了臭氧胁迫的保护.6 mg/L臭氧水作用后生菜叶片的GSH含量最高.高浓度臭氧水会使GSH无法参与保护,呈现下降趋势.说明在合适的浓度条件下,生菜可以通过体内大量产生GSH维护自身的抗氧化能力.表明GSH非酶促反应为清除体内多余的活性氧,抵御外界胁迫发挥了作用.2.5 臭氧水对生菜抗氧化酶活性的浓度效应植物体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)都是重要的解毒酶.当植物体遭受外界胁迫时,体内的抗氧化酶SOD、CAT和POD的活性增加,有利于抵御外界胁迫条件所产生的危害[27].图3为不同质量浓度的臭氧水对紫叶生菜叶片POD、SOD和CAT酶活性的影响.由图3可知,喷洒臭氧水后,各处理组生菜POD活性均高于对照组,其中,2 mg/L臭氧水作用后,生菜中的三种抗氧化酶的活性开始变化,但与对照组没有显著差异.6 mg/L臭氧水处理后,生菜中POD 的活性比对照组增加了约3倍;SOD酶活性达到最高,是对照组的1.7倍;CAT活性虽然变化最小.与其他浓度处理相比,高浓度臭氧水处理后,生菜中三种酶的活性均下降,抗氧化系统的功能降低.SOD可以把植物体内有害的超氧自由基转化为过氧化氢.过氧化氢酶和过氧化物酶两种酶会立即将有害的过氧化氢分解为水.由此,三种酶组成了一个完整的抗氧化链.在细胞学水平上,各种非生物和生物的胁迫因子,例如:UV 辐射,O3,干旱,低温等会使细胞体内自发产生具有活性氧(ROS)的物质,中高浓度的ROS通过细胞氧化应激反应可诱导细胞凋亡,甚至破坏DNA、蛋白质等生物大分子,当细胞体内ROS的含量超过细胞自身的清障能力,氧化应激反应就会发生,细胞体内的抗氧化酶的活性就会激增,从而保护细胞自身不受损伤[28].刘超等[29]利用质量浓度为4 mg/L的臭氧水灌溉水培生菜后,提高了生菜中的SOD、POD酶活性,且确保安全性.Veronico等[30]阐述了臭氧水作用于番茄的机理,臭氧水可以抵御根线虫,并且番茄体内的SOD和CAT酶活性增加可以降低植物体内由于臭氧水引起的ROS、H2O2和丙二醛的含量.在臭氧熏蒸促进植物生长报道[31]中,推测是由于合适浓度的臭氧促进了CAT和POD的活性,抗氧化酶的活性增加,加速了清除体内多余活性氧的能力,促进了植物蛋白质的表达量增加,从而提高了蔬菜的产量.臭氧水对紫叶生菜生长的影响可能是正向调节了植物体内的抗氧化系统,但对于臭氧水调节紫叶生菜生长的机理还需要进一步研究其体内的信号传导机理.其次,Rozpa等[32]发现用质量浓度为70 μg/mL的臭氧熏蒸十字花科蔬菜可以提高甘蓝和大白菜中的维生素E和β胡萝卜素的含量.因此,本研究今后还将对臭氧喷洒后生菜的营养品质做进一步探索.利用强氧化剂臭氧水替代农药,通过不同浓度的臭氧水分别作用于蔬菜的致病菌和处于生长阶段的蔬菜,寻找到了既可以杀灭致病菌又不影响蔬菜正常生长的最优臭氧水浓度,结果如下:1) 臭氧水对紫叶生菜致病菌(胡萝卜软腐欧氏杆菌)的作用:中浓度(6 mg/L)臭氧水可以完全抑制细菌的生长.2) 臭氧水对紫叶生菜光合生理的影响:① 生菜长势:低浓度(2 mg/L)臭氧水喷洒15 d后的生菜,各项生长指标无明显差异,中浓度臭氧水喷洒后的生菜,产量显著增加(P<0.05),高浓度(14 mg/L)臭氧水对生菜生长产生抑制作用,使得生菜叶片出现灼伤;② 生菜叶片色素:中浓度臭氧水作用后的生菜类胡萝卜素和花青素的含量显著增加.;③ 生菜叶片荧光参数:各浓度臭氧水对紫叶生菜叶片的叶绿素和荧光参数影响不大.3) 生菜抗氧化系统方面:① 抗氧化剂含量:中浓度臭氧水作用后紫叶生菜中抗氧化剂GSH含量最高.低浓度臭氧水作用后生菜中的抗氧化系统各参数变化不大;② 抗氧化酶含量:中浓度臭氧水喷洒后的生菜中SOD和POD酶活性均达到最高,变化幅度最大,CAT酶活性变化不明显,高浓度臭氧水喷洒生菜后,三种酶的活性都开始下降. 综上所述,中浓度臭氧水既完全抑制了紫叶生菜中致病菌的生长,还能促进紫叶生菜的光合生理,该浓度的臭氧水处理更适合生菜的生长.【相关文献】[1] Li Y H,Luo W H.Review on research 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臭氧在大棚蔬菜种植病虫防治的应用
臭氧在大棚蔬菜种植病虫防治的应用臭氧在大棚蔬菜种植病虫防治的应用谱高效杀菌剂,具有独特的腥臭味。
臭氧在我国农业上的运用广泛,作为防止药害、虫害及环境污染的一个手段正在得以推广,由于在农业使用臭氧涉及诸因子之复杂性,同样是臭氧,因浓度与处理方法的不同,对植物及生命体的影响也具有完全不同效果。
臭氧在农业大棚生产应用:一、臭氧气体用于棚内植物能有效防治棚中番茄、香瓜、黄瓜的霜霉病、灰霉病等,并能去除茄子、蘑菇类、盆花等的霉杂菌及蚜虫,还有促进生长之效果。
二、种子处理。
将臭氧气体导入清水中并不断搅拌,10分钟后即制得臭氧溶液。
将种子倒入其中浸泡15-20分钟,可杀灭种子表面的病毒、病菌及虫卵。
另外低浓度的处理以促进发芽、生长也较得效果。
三、园艺花卉(营养液栽培),保鲜花卉、病虫等的杀菌消毒。
用臭氧发生器制成臭氧水,用于大棚滴灌臭氧水滴灌可驱除营养液中藻类,也可用于营养液病害的杀灭。
因采用根部浸渍栽培时,浓度在0.1MG/L以上会有损害,所以可在休闲期对营养液处理,或者以循环方式,即在营养液回流储存罐时,注入臭氧的间歇方式杀菌效果好。
四、熏棚消毒。
定植前10天可结合高温闷棚利用臭氧发生器将臭氧集中施放于棚内,臭氧浓度要达到5-12mg/立方,施放时间以不少于30-60分钟为宜,根据大棚内空气质量确定开机时间。
⑵防治苗床病虫。
先将苗床封严,每10平方米每次施放1分钟,并密闭熏蒸10分钟,然后再通风30分钟。
⑶设施蔬菜定植后的病虫防治。
定植缓苗后,每亩棚室持续施放臭氧7-10分钟,再密闭熏蒸15-20分钟,然后通风30分钟。
无病虫的棚室每5-7天施放1次,连续施用5次,每经2-3次施放时间再增加5分钟,直到每亩每次增至25分钟。
熏蒸时间也同样每经2-3次增加5-10分钟。
经试验证明,臭氧对番茄灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病,黄瓜霜霉病、疫病等以及温室白粉虱、潜叶蝇、蚜虫等病虫防治效果较好。
但对棚室土壤中的病虫,由于臭氧气体渗入土中的量太少,浓度也太低,故没有作用。
臭氧杀菌技术在蔬果大棚应用新方法研究
9熬 ; C 机 U L T 科 R E M 技 C H i N 推 R Y T O G Y 2 E 0 X T 1 E 3 N . S 0 I O 6 N
瓶 颈,直接 影响食品安全 。采用低 残留或无残 留、低 空间电场 、管道循环等方 法。 毒与无 毒的病虫害防治方 法已成为当务之急 。
一
臭氧对于作物 病菌 的灭杀能力是 显而易见 的,施
、
臭氧杀菌技术的基本原理
用的难点在于把臭 氧浓度控制在 适用 的范围,并且在
臭氧 ( O )是氧的同素异形体 ,具 有独有的特性 : 作业空 间内实现一定 时间内的均 匀分布 ,才能 达到病 在 自然条件下呈淡蓝色气体 ; 标准压力和常温下,在水 菌防治 的效 果 。采用气场法 的臭氧物理 防治系统 ,基 中的溶解 度是 氧气 的 1 3倍 , 是 空气 的 2 5 倍 ; 臭 氧 比 本解 决了这两个难题 。
1 . 采用气流循环法 将臭氧发生器和风机安装在 大 臭 氧破 坏,增强 了防治效 果 。应 用臭氧 的环境湿度 应 0 %以上,低于 4 5 %时臭氧对 空气 中的微生物几乎 棚 室 内顶部 ,臭氧 发 生器产生 的高 浓度臭 氧气体 ,通 在 6 过风 机以一定 的方 向、风 压和速度 形成射 流 ,迅 速稀 没有灭杀作用。
之为臭氧气 场,使 用臭氧气场 的杀菌技术 ,我们称 之
Y… … … 一 一臭氧浓度 B 0 一 一 一 一 其他变量为 0时 的常数
臭氧水对生姜根结线虫的防治及产量与品质的影响_任培华
40 卷 32 期
任培华 臭氧水对生姜根结线虫的防治及产量与品质的影响
15707
加,根结数量减少不显著。2009 和 2010 年变化趋势与 2008 年相同。
较高; 可溶性糖、游离氨基酸和 Vc 含量随臭氧水浓度的降低 而降低,但 6 mg / kg 和 8 mg / kg 处理差异不显著; 可溶性蛋白 以 0 mg / kg 处理较高; 挥发油以 0 mg / kg 处理较高,达 2. 50 ml / ( kg·FW) 。可见,不同浓度臭氧水对生姜品质中不同指 标的影响不同,并且不同处理生姜品质产生差异与各处理生 姜生长状况不同有关。
Control Effect of Ozone Water on Ginger Root-knot Nematodes and Impact on Yield and Quality of Ginger REN Pei-hua ( Weifang Vocational College,Weifang,Shandong 261031) Abstract [Objective]The aim was to explore the control effect of ozone water on ginger root-knot nematodes and impact on growth,yield and quality of ginger. [Method]Different concentrations of ozone water were prepared by using WF-60 machine for controlling root-knot nematodes. After ginger was irrigated by different concentrations of ozone water,the control effect of ozone water on ginger root-knot nematodes and impact on growth,yield and quality of ginger were studied. [Result]6 mg / kg ozone water could prevent root-knot nematodes,with a successful rate of 93. 3% ,meanwhile the yield and quality of gingers were improved greatly. [Conclusion]The research result provides reference for the establishment of environment-friendly and efficient control methods of root-knot nematodes. Key words Ozone; Root-knot nematodes; Quality; Ginger
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干重和壮苗指数,并能提高过氧化氢酶、超氧化物歧 化酶、过氧化物酶的活性。分析可能是因为臭氧在水 中分解成活性氧自由基, 诱导了保护酶系统活性增 高 。 [13] 4 对土壤化学性质和微生物群落结构的影响
用臭氧处理土壤或营养液时, 臭氧与土壤或营 养液发生多种化学反应, 导致其养分和微生物群落 结构发生变化。 荆世杰等人将 240 g/h 臭氧发生机 以 1 m/s 速度处理土壤, 土壤有机质含量下降,10~ 15 cm 土层有机质含量显著低于对照, 各土层氨态 氮含量显著下降,土壤 pH 和 EC 值、硝态氮含量上 升。全氮、全磷、有效磷含量也呈下降趋势,但与对照 间差异未达显著水平。臭氧处理对土壤全钾、速效钾 含量无明显影响 。 [16] Ohlenbusch 等人的研究表明,臭 氧可以把土壤中的有机质氧化成小分子片段 。 [17] 喻 景权等人在营养液中通入臭氧 15~240 min 后检测 发现,pH 和 EC 值以及培养液中的 NO-3-N、P、K、Ca、 Mg、S、Zn、Cu、B、Mo 等 元 素 的 浓 度 几 乎 未 变 ,Fe 的 浓 度 略 有 下 降 [8]。
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2011 年 第 4 期 CHINA PLANT PROTECTION 2011 , Vol . 31 . No . 4
究者尝试将臭氧通入营养液,制备成臭氧水,对营养 液进行杀菌消毒,取得了较好的效果。宋卫堂等进行 了臭氧杀灭循环营养液中 3 种土传病原菌的试验。 结果表明,当营养液中残余臭氧浓度为 0.6 mg/L,接 触时间 5 min 时, 臭氧对 103 cfu/mL 浓度的黄瓜枯 萎病菌、 番茄枯萎病菌和 106 cfu/mL 浓度的十字花 科软腐病菌的杀灭率均接近 100%[6]。 徐燕等人在营 养液中连续通入臭氧 5、10、15、20 min,对真菌的杀 灭率分别为 56.3%、76.5%,85.2%、92.4%;连续通入 10 min, 对细菌的杀灭率达到 90%以上; 连续通入 20 min,对藻类的杀灭率达到 90%以上。 使用臭氧间 歇曝气处理的营养液,能使莴苣产量增加 36.8%[7]。 喻景权等人研究表明,臭氧处理 45 min 后青枯病病 原菌菌数降至原来的 50%左右,处理 90 min 后起到 完全杀灭效果;臭氧使番茄枯萎病病原菌 50%孢子 死亡所需时间为 60 min,全部孢子死亡所需时间为 120 min[8]。 2.2 土壤熏蒸 种植结构单一、同一地块多年连续 种植同种作物会导致土壤中植物病原菌大量积累, 多种土传病害发生日趋严重。有报道,将臭氧作为土 壤熏蒸剂进行土壤消毒处理,能够减轻病害发生,增 加作物产量。 美国 Pryor 等人 1997~1999 年应用臭 氧气体处理土壤, 发现臭氧能够降低土壤中线虫和 细菌的数量,显著提高番茄、草莓、胡萝卜的产量。采 用臭氧处理前灌溉,施用木霉,以及臭氧与二氧化碳 混合处理等措施比单独使用臭氧处理更能增加作物 产量。但是,臭氧处理的作物产量仍然比溴甲烷等化 学 熏 蒸 剂 处 理 的 低 [9,10]。 周 真 真 等 人 研 究 了 离 体 条 件 下臭氧熏蒸处理对黄瓜枯萎病菌、 立枯丝核菌和甘 蓝枯萎病菌 3 种土传病原真菌的抑制作用, 发现随 处理时间延长, 臭氧对这 3 种真菌菌丝生长的抑制 率提高。 当处理 120 min 时,抑制率均超过 90%,并 且菌丝量明显减少,菌丝体发生聚集、卷曲、局部膨 大,菌丝隔膜消失、原生质体溶解等现象 。 [11]
1 概述 1785 年德国物理学家 Van Marum 在使用大功
率电机试验时,发现电机放电时产生一种有特殊气 味的气体。 1840 年德国科学家 Schonbein 正式确定 并命名这种气体为 ozone(O3),即臭氧。 臭氧的沸点 和 熔 点 分 别 是-111.9 ℃和-193 ℃,20 ℃时 的 溶 解 度为 570 mg/L,在标准压力和温度下溶解度比氧大 13 倍。 臭氧稳定性不高,常温下在大气中的半衰期 为 50 min,在蒸馏水中为 20 min 。 [1,2] 因 此 ,臭 氧 的 优点是易降解,无残留,缺点是不易储运,只能现用 现生产。
收 稿 日 期 :2010-12-20 基 金 项 目 :北 京 市 农 业 局 科 技 新 星 项 目 (2009-03-3),北 京 市 农 业 试 验 示 范 项 目 (20081215-12) 作者简介:王晓青(1979- ),女,山东枣庄人,农艺师,主要从事植物病虫害综合防治技术研究和推广工作。 E-mail:bjzbz6201@。
使用臭氧在土 壤中的分散,土壤中的有机质消耗部分臭氧,臭氧气 体从土壤飘逸到大气中造成处理过程中臭氧浓度下 降等。 因此,在应用臭氧熏蒸土壤时,必须妥善处理 以上问题,研究改进臭氧处理设备,必要时进行土壤
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前处理,才能充分发挥臭氧的强氧化作用。 2.3 防治温室作物病害 国 内 开 展 了 一 些 用 臭 氧 防治设施蔬菜病害的试验,但研究结果差异较大。由 于臭氧气体对作物生长不利, 因而在温室作物定植 后,臭氧处理浓度不宜太高,时间不能过长,以免对 作物造成伤害。 用臭氧气体直接控制温室病害的效 果并不理想,但在棚室休闲期间,可以使用高浓度臭 氧气体熏蒸棚室,能起到棚室表面消毒的作用。陈志 杰等人认为, 在温室盖膜后黄瓜定植前每天早晚各 开机施放臭氧 2~3 h,持续 3~5 d,浓度为 30~50 mg/ kg, 可 有 效 杀 灭 棚 内 病 虫 , 降 低 病 虫 发 生 基 数 , 减 轻 病虫为害,对温室白粉虱、斑潜蝇等害虫的防治效果 尤为明显;黄瓜定植后,植株生长期间每 3~4 d 施放 1 次,对黄瓜霜霉病、白粉病、细菌性角斑病及灰霉 病有较好的防治效果 。 [12] 另外,丁明等人研究发现, 在温室黄瓜上喷施饱和臭氧水,对灰霉病、霜霉病、 白粉病的防效分别为 48.9%、43.1%、32.7%, 饱和臭 氧水灌根处理对黄瓜枯萎病的防效为 58.7%, 基本 都优于臭氧气体处理的防效 。 [13]
(1. Beijing Plant Protection Station, Beijing 100029, China; 2. Daxing Modern Agro-Tech Innovation and Service Center, Beijing 102604, China)
Abstract: Research on ozone applied to plant disease control was reviewed, including efficiency of ozone applied to nutrient solution disinfectant, soil fumigant, and plant disease control in green house, its impact on plant growth, soil chemical property, and soil microbial community, and the argument on its application to control plant disease. Key words: ozone; plant disease; research progress
臭氧浓度的检测方法可分为化学分析法和仪器 分析法。化学分析法主要有硼酸碘化钾比色法、靛蓝 二磺酸钠分光光度法。 仪器分析法一般采用臭氧浓 度检测仪进行。
臭氧是一种强氧化剂,可有效杀灭真菌、细菌、 病毒等微生物。 作用机理是通过其强氧化作用破坏 微生物膜的结构,进而破坏膜内脂蛋白和脂多糖,并 改变膜的通透性,使细胞溶解死亡。 对于病毒,臭氧 可直接作用于外壳蛋白进而破坏其 DNA 或 RNA。
臭氧的强氧化作用理论上能够杀死土壤中的 微生物,但目前缺少大量试验数据的支持。 Pryor A. 等人的研究表明, 臭氧处理能够降低土壤中线虫 和细菌的数量[9],而 EPRI 的报告中指出,在一些田 间试验中臭氧能够刺激土壤中真菌总量的增长, 但在 90%置信水平上差异不显著,其内在机制尚不 清楚[5]。 Ohlenbusch 等人用臭氧处理土壤浸提液,发 现随着臭氧处理时间的增长,细菌的数量也随之增 加。 分析原因是臭氧将土壤样品中腐植酸片段氧 化为更有利于微生物利用的小分子片段, 从而促 进了细菌的生长[17]。 综合分 析 文 献 推 测 ,臭 氧 与 土 壤的复杂化学作用、 臭氧对微生物的直接作用影 响了土壤中微生物的数量变化: 一方面臭氧与土 壤作用的结果形成有利于微生物生长的小分子物 质; 另一方面臭氧的强氧化作用能够抑制微生物 的生长。 一定浓度的臭氧处理土壤一定时间,可能 导致土壤微生物数量的增加, 超过这一浓度和时 间,则有可能导致数量下降。 这一推测还有待试验 进行验证。 5 用于植物病害防治的争议
Research progress on controlling plant disease by ozone
WANG Xiao-qing1, CAO Jin-juan1, ZHENG Jian-qiu1, YANG Yang1, CUI Jian-chen1, ZHOU Zhen-zhen2, ZHENG Xiang2
2011 年 第 4 期 CHINA PLANT PROTECTION 2011 , Vol . 31 . No . 4
臭氧防治植物病害的研究进展
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王晓青 ,曹金娟 ,郑建秋 ,杨 扬 ,崔建臣 ,周真真 ,郑 翔
(1. 北京市植物保护站,北京 100029; 2. 北京市大兴现代农业技术创新服务中心,北京 102604)
臭氧水处理植物能够在一定程度上促进植物的 生长。 据丁明等人的研究,臭氧水浸种 30 min 和 50 min, 能够显著提高黄瓜种子的发芽率和种子活力。 臭氧水喷施黄瓜幼苗,能够增加植株茎粗、叶面积、
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