Соляризация почвы
Метод борьбы с вредителями

Соляризация почвы — это нехимический экологически чистый метод борьбы с вредителями, использующий солнечную энергию для повышения температуры почвы до уровней, при которых многие патогены растений, переносимые почвой, будут убиты или значительно ослаблены. [1] Соляризация почвы используется в теплом климате в относительно небольших масштабах в садах и органических фермах. Соляризация почвы ослабляет и убивает грибки , бактерии , нематоды , насекомых и клещей-вредителей вместе с сорняками в почве путем мульчирования почвы и покрытия ее брезентом, обычно прозрачным полиэтиленовым покрытием, для улавливания солнечной энергии. Эта энергия вызывает физические, химические и биологические изменения в почвенном сообществе. [2] Соляризация почвы зависит от времени, температуры и влажности почвы. [1] Ее также можно описать как методы обеззараживания почвы или создания подавляющих почв с помощью солнечного света. [ требуется ссылка ]

Обеззараживание почвы

Соляризация почвы — это гидротермальный процесс дезинфекции почвы от вредителей, осуществляемый с помощью солнечной энергии (в ранних публикациях именуемый солнечным нагревом почвы), и является относительно новым методом дезинсекции почвы, впервые подробно описанным Катаном в 1976 году. [3] Способ действия соляризации почвы сложен и включает использование тепла в качестве летального агента для почвенных вредителей из-за использования прозрачных полиэтиленовых брезентов. [4] Для повышения эффективности солнечного нагрева требуются оптимальные сезонные температуры, мульчирование при высоких температурах и солнечном облучении , а также влажность почвы. [5] Температура почвы ниже при уменьшении глубины почвы, и необходимо продолжать процесс мульчирования для контроля патогенов. Методы соляризации почвы требуют, чтобы температура почвы достигала 35–60 градусов по Цельсию (от 95 до 140 °F), что убивает патогены в верхних 30 сантиметрах почвы. [6] Соляризация не стерилизует почву полностью. Соляризация почвы улучшает почву в направлении содействия полезным микроорганизмам . [1] Соляризация почвы создает полезное микробное сообщество, убивая до 90% патогенов. [6] В частности, исследование показало, что после восьми дней соляризации 100% V. dabliae (грибок, вызывающий увядание и гибель сельскохозяйственных культур) были убиты на глубине 25 сантиметров. [4] Соляризация почвы приводит к уменьшению количества полезных микробов, однако полезные бактерии, такие как виды Bacillus, способны выживать и процветать при высоких температурах в соляризованных почвах. [6] Другие исследования также сообщили об увеличении количества Trichoderma harzianum (фунгицид) после соляризации. [6] Соляризация почвы позволяет повторно заселять конкурентоспособные полезные микробы, создавая благоприятные условия среды. [7] Количество полезных микробов увеличивается со временем и делает соляризованные почвы более устойчивыми к патогенам. [6] Успех соляризации обусловлен не только уменьшением количества патогенов в почве, но и увеличением количества полезных микробов, таких как Bacillus , Pseudomonas и Talaromyces flavus . [1] Было показано, что соляризация почвы подавляет патогены в почве и вызывает увеличение роста растений. Подавленные почвы способствуют развитию ризобактерий и, как было показано, увеличивают общий сухой вес сахарной свеклы в 3,5 раза. [8] Также исследование показало, что рост растений стимулирует ризобактериина сахарной свекле, обработанной соляризацией почвы, плотность корней увеличилась в 4,7 раза. [8] Соляризация почвы является важным сельскохозяйственным приемом для экологически безопасного подавления патогенов в почве.

Обеззараживание почвы

Исследование 2008 года использовало солнечный элемент для генерации электрического поля для электрокинетической (ЭК) очистки почвы, загрязненной кадмием . Солнечный элемент мог управлять электромиграцией кадмия в загрязненной почве, а эффективность удаления, достигнутая солнечным элементом, была сопоставима с эффективностью, достигнутой при использовании обычного источника питания. [9]

В Корее были оценены различные методы рекультивации почвенной пульпы и грунтовых вод, загрязненных бензолом на загрязненном участке АЗС, включая систему фотокаталитического реактора с солнечным приводом вместе с различными передовыми процессами окисления (AOP). Наиболее синергетический метод рекультивации включал процесс солнечного света с пульпой TiO 2 и системой H 2 O 2 , достигая 98% деградации бензола, что является существенным увеличением удаления бензола. [10]

История

Попытки использовать солнечную энергию для борьбы с возбудителями болезней в почве и растительном материале предпринимались еще в древней цивилизации Индии [ требуется ссылка ] . В 1939 году Гроашевой, использовавший термин «солнечная энергия для дезинфекции песка», контролировал Thielaviopsis basicola путем нагревания песка путем воздействия прямых солнечных лучей [ требуется ссылка ] .

Соляризация почвы является третьим подходом к дезинсекции почвы ; два других основных подхода, пропаривание почвы и фумигация , были разработаны в конце 19-го века. Идея соляризации была основана на наблюдениях работников служб распространения знаний и фермеров в жаркой долине реки Иордан , которые заметили интенсивный нагрев мульчированной полиэтиленом почвы. Участие механизмов биологического контроля в контроле патогенов и возможные последствия были указаны в первой публикации, отметив очень длительный эффект обработки. В 1977 году американские ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе сообщили о контроле Verticillium на хлопковом поле на основе исследований, начатых в 1976 году, таким образом, впервые обозначив возможную широкую применимость этого метода.

Использование полиэтилена для соляризации почвы принципиально отличается от его традиционного сельскохозяйственного использования. При соляризации почва мульчируется в самые жаркие месяцы (а не в самые холодные, как в обычной пластиковой культуре , которая направлена ​​на защиту урожая) для того, чтобы повысить максимальные температуры в попытке достичь смертельных уровней тепла.

В течение первых 10 лет после влиятельной публикации 1976 года соляризация почвы была исследована по крайней мере в 24 странах [11] и в настоящее время применяется более чем в 50, в основном в жарких регионах, хотя были некоторые важные исключения. Исследования продемонстрировали эффективность соляризации с различными культурами, включая овощи, полевые культуры, декоративные растения и фруктовые деревья, против многих патогенов, сорняков и почвенных членистоногих. Те патогены и сорняки, которые не контролируются соляризацией, также были обнаружены. Были исследованы биологические, химические и физические изменения, которые происходят в соляризованной почве во время и после соляризации, а также взаимодействие соляризации с другими методами контроля. Долгосрочные эффекты, включая биологический контроль и повышенную реакцию роста, были проверены в различных климатических регионах и почвах, что демонстрирует общую применимость соляризации. Были разработаны компьютерные имитационные модели, чтобы помочь исследователям и производителям определить, подходят ли условия окружающей среды в их местности для соляризации.

Также были проведены исследования по улучшению соляризации путем ее интеграции с другими методами или путем соляризации в закрытых теплицах, а также исследования, касающиеся коммерческого применения путем разработки мульчирующих машин.

Использование соляризации в существующих садах (например, борьба с вертициллезом на фисташковых плантациях) является важным отклонением от стандартного метода предпосадочной обработки и было описано еще в 1979 году.

Ссылки

  1. ^ abcd Raaijmakers, Jos M.; Paulitz, Timothy C.; Steinberg, Christian; Alabouvette, Claude; Moënne-Loccoz, Yvan (2008-02-23). ​​«Ризосфера: игровая площадка и поле битвы для патогенов, передающихся через почву, и полезных микроорганизмов». Plant and Soil . 321 ( 1– 2): 341– 361. doi : 10.1007/s11104-008-9568-6 . ISSN  0032-079X.
  2. ^ Стэплтон, Джеймс Дж. (сентябрь 2000 г.). «Соляризация почвы в различных системах сельскохозяйственного производства». Защита урожая . 19 ( 8–10 ): 837–841 . Bibcode : 2000CrPro..19..837S. doi : 10.1016/s0261-2194(00)00111-3. ISSN  0261-2194.
  3. ^ Катан, Дж. (1976). «Солнечное отопление с помощью полиэтиленовой мульчи для контроля заболеваний, вызванных патогенами, передающимися через почву». Фитопатология . 66 (5): 683. doi :10.1094/phyto-66-683. ISSN  0031-949X.
  4. ^ аб Михайлович, Милица; Реканович, Эмиль; Хрустик, Йована; Граховац, Мила; Танович, Бранкица (2017). «Методы борьбы с почвенными патогенами растений». Пестициды и фитомедицина . 32 (1): 9–24 . doi : 10.2298/pif1701009m . ISSN  1820-3949.
  5. ^ Катан, Дж. (сентябрь 1981 г.). «Солнечный нагрев (соляризация) почвы для борьбы с почвенными вредителями». Ежегодный обзор фитопатологии . 19 (1): 211– 236. doi :10.1146/annurev.py.19.090181.001235. ISSN  0066-4286.
  6. ^ abcde Катан, Яаков; Гамлиель, Абрахам (2017-08-02), "РАЗДЕЛ 3: Соляризация почвы как комплексная борьба с вредителями", Соляризация почвы: теория и практика , Американское фитопатологическое общество, стр.  89–90 , doi :10.1094/9780890544198.012, ISBN 9780890544198
  7. ^ Stapleton, JJ; DeVay, JE (июнь 1986). «Соляризация почвы: нехимический подход к борьбе с патогенами и вредителями растений». Crop Protection . 5 (3): 190– 198. Bibcode : 1986CrPro...5..190S. doi : 10.1016/0261-2194(86)90101-8. ISSN  0261-2194.
  8. ^ ab Stapleton, JJ; Quick, J.; Devay, JE (январь 1985). "Соляризация почвы: влияние на свойства почвы, удобрение сельскохозяйственных культур и рост растений". Soil Biology and Biochemistry . 17 (3): 369– 373. Bibcode :1985SBiBi..17..369S. doi :10.1016/0038-0717(85)90075-6. ISSN  0038-0717.
  9. ^ Юань С; Чжэн З; Чэнь Дж; Лу С (июнь 2008 г.). «Использование солнечной батареи в электрокинетической очистке почвы, загрязненной кадмием». J. Hazard. Mater . 162 ( 2– 3): 1583– 7. doi : 10.1016/j.jhazmat.2008.06.038. PMID  18656308.
  10. ^ Cho IH; Chang SW (январь 2008 г.). «Потенциальные и реальные опасности после химической обработки бензола с использованием солнечной энергии с использованием оценки риска для здоровья на заправочной станции в Корее». J Environ Sci Health a Tox Hazard Subst Environ Eng . 43 (1): 86– 97. doi :10.1080/10934520701750090. PMID  18161562. S2CID  19062151.
  11. ^ Катан, Дж. (1987). «Первое десятилетие (1976–1986) соляризации почвы (солнечного нагрева): хронологическая библиография». Phytoparasitica . 15 (3): 229–255 . Bibcode : 1987Phyto..15..229K. doi : 10.1007/BF02979585. S2CID  31396706.

Дальнейшее чтение

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Соляризация_почвы&oldid=1248602530"