Соляризация почвы
Соляризация почвы — это нехимический экологически чистый метод борьбы с вредителями с использованием солнечной энергии для повышения температуры почвы до уровня, при котором многие почвенные патогены растений 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 грибы , бактерии , нематоды , насекомые и клещи-вредители, а также сорняки 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] Его также можно охарактеризовать как методы обеззараживания почвы или создания подавляющих почв с использованием солнечного света. [ нужна ссылка ]
Дезинсекция почвы
[ редактировать ]Соляризация почвы — это гидротермальный процесс дезинфекции почвы от вредителей, осуществляемый с помощью солнечной энергии (в ранних публикациях называемый солнечным нагревом почвы) и относительно новый метод дезинсекции почвы, впервые подробно описанный Катаном в 1976 году. [3] Способ воздействия на соляризацию почвы сложен и включает использование тепла в качестве смертоносного агента для почвенных вредителей за счет использования прозрачного полиэтиленового брезента. [4] Для повышения эффективности солнечного обогрева необходимы оптимальные сезонные температуры, мульчирование при высоких температурах и солнечном облучении , а также влажность почвы. [5] Температура почвы снижается при уменьшении глубины почвы, и необходимо продолжать процесс мульчирования для борьбы с болезнетворными микроорганизмами. Практика соляризации почвы требует, чтобы температура почвы достигала 35–60 градусов по Цельсию (от 95 до 140 °F), что убивает болезнетворные микроорганизмы в верхних 30 сантиметрах почвы. [6] Соляризация не стерилизует почву полностью. Соляризация почвы способствует развитию полезных микроорганизмов в почве . [1] Соляризация почвы создает полезное микробное сообщество, убивая до 90% болезнетворных микроорганизмов. [6] В частности, исследование показало, что после восьми дней соляризации 100% V. dabliae (гриба, вызывающего увядание и гибель сельскохозяйственных культур) погибло 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 (фунгицида) после соляризации. [6] Соляризация почвы позволяет реколонизировать конкурентоспособные полезные микробы за счет создания благоприятных условий окружающей среды. [7] Количество полезных микробов со временем увеличивается и делает соляризованные почвы более устойчивыми к болезнетворным микроорганизмам. [6] Успех соляризации обусловлен не только уменьшением количества почвенных патогенов, но и увеличением количества полезных микробов, таких как Bacillus , Pseudomonas и Talaromyces flavus . [1] Было показано, что соляризация почвы подавляет почвенные патогены и вызывает увеличение роста растений. Подавленные почвы способствуют развитию ризобактерий и увеличивают общий сухой вес сахарной свеклы в 3,5 раза. [8] Также исследование показало, что стимулирующие рост растений ризобактерии на сахарной свекле, обработанной соляризацией почвы, увеличили плотность корней в 4,7 раза. [8] Соляризация почвы является важной сельскохозяйственной практикой для экологически безопасного подавления почвенных патогенов.
Обеззараживание почвы
[ редактировать ]В исследовании 2008 года использовался солнечный элемент для генерации электрического поля для электрокинетической (ЭК) очистки кадмием загрязненной почвы, . Солнечный элемент мог стимулировать электромиграцию кадмия в загрязненной почве, а эффективность удаления, достигаемая с помощью солнечного элемента, была сопоставима с эффективностью, достигаемой с помощью обычного источника питания. [9]
В Корее были оценены различные методы восстановления почвенной суспензии и грунтовых вод, загрязненных бензолом, на загрязненной территории заправочной станции, в том числе фотокаталитическая реакторная система с солнечным приводом и различные усовершенствованные процессы окисления (АОП). Наиболее синергетический метод восстановления включал процесс солнечного света с использованием суспензии TiO 2 и системы H 2 O 2 , обеспечивающий разложение бензола на 98%, что является существенным увеличением удаления бензола. [10]
История
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Май 2019 г. ) |
Попытки использовать солнечную энергию для борьбы с возбудителями болезней в почве и растительном материале предпринимались еще в древней цивилизации Индии. [ нужна ссылка ] . В 1939 году Гроашевой, использовавший термин «солнечная энергия для дезинфекции песка», контролировал Thielaviopsis Basicola при нагревании песка под воздействием прямых солнечных лучей. [ нужна ссылка ] .
Соляризация почвы является третьим подходом к дезинсекции почвы ; два других основных подхода: пропаривание почвы и фумигация ; были разработаны в конце 19 века. Идея соляризации была основана на наблюдениях специалистов по распространению знаний и фермеров в жаркой долине реки Иордан , которые заметили интенсивный нагрев почвы, мульчированной полиэтиленом. Участие механизмов биологического контроля в борьбе с патогенами и возможные последствия были указаны в первой публикации, в которой отмечался очень длительный эффект лечения. В 1977 году американские ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе сообщили о борьбе с вертициллезом на хлопковом поле на основе исследований, начатых в 1976 году, что впервые обозначило возможность широкого применения этого метода.
Использование полиэтилена для соляризации почвы принципиально отличается от его традиционного использования в сельском хозяйстве. При соляризации почва мульчируется в самые жаркие месяцы (а не в самые холодные, как при обычном пластиковом выращивании , целью которого является защита урожая), чтобы повысить максимальные температуры в попытке достичь смертельного уровня тепла.
За первые 10 лет после влиятельной публикации 1976 года соляризация почвы исследовалась как минимум в 24 странах. [11] и в настоящее время применяется более чем в 50 странах, в основном в жарких регионах, хотя были и некоторые важные исключения. Исследования показали эффективность соляризации различных культур, в том числе овощей, полевых, декоративных и плодовых деревьев, против многих патогенов, сорняков и почвенных членистоногих. Выявлены также те возбудители болезней и сорняки, с которыми не борется соляризация. Исследованы биологические, химические и физические изменения, происходящие в соляризованной почве во время и после соляризации, а также взаимодействие соляризации с другими методами борьбы. Долгосрочные эффекты, включая биологический контроль и усиление реакции роста, были проверены в различных климатических регионах и почвах, что продемонстрировало общую применимость соляризации. Компьютеризированные имитационные модели были разработаны, 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 предварительной посадки, о котором сообщалось еще в 1979 году.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Рааймейкерс, Джос М.; Паулитц, Тимоти К.; Стейнберг, Кристиан; Алабуветт, Клод; Мённ-Локкоз, Иван (23 февраля 2008 г.). «Ризосфера: игровая площадка и поле битвы почвенных патогенов и полезных микроорганизмов» . Растение и почва . 321 (1–2): 341–361. дои : 10.1007/s11104-008-9568-6 . ISSN 0032-079X .
- ^ Стэплтон, Джеймс Дж. (сентябрь 2000 г.). «Соляризация почвы в различных системах сельскохозяйственного производства». Защита урожая . 19 (8–10): 837–841. Бибкод : 2000CrPro..19..837S . дои : 10.1016/s0261-2194(00)00111-3 . ISSN 0261-2194 .
- ^ Катан, Дж. (1976). «Солнечное отопление с помощью мульчирования полиэтиленом для борьбы с болезнями, вызываемыми почвенными патогенами». Фитопатология . 66 (5): 683. doi : 10.1094/phyto-66-683 . ISSN 0031-949X .
- ^ Jump up to: а б Михайлович, Милица; Реканович, Эмиль; Хрустик, Йована; Граховац, Мила; Танович, Бранка (2017). «Методы борьбы с почвенными патогенами растений» . Пестициды и фитомедицина . 32 (1): 9–24. дои : 10.2298/pif1701009m . ISSN 1820-3949 .
- ^ Катан, Дж. (сентябрь 1981 г.). «Солнечный нагрев (соляризация) почвы для борьбы с почвенными вредителями». Ежегодный обзор фитопатологии . 19 (1): 211–236. дои : 10.1146/annurev.py.19.090181.001235 . ISSN 0066-4286 .
- ^ Jump up to: а б с д и Катан, Яаков; Гамлиэль, Абрахам (02 августа 2017 г.), «РАЗДЕЛ 3: Соляризация почвы как комплексная борьба с вредителями», Соляризация почвы: теория и практика , Американское фитопатологическое общество, стр. 89–90, номер документа : 10.1094/9780890544198.012 , ISBN 9780890544198
- ^ Стэплтон, Джей-Джей; ДеВэй, Дж. Э. (июнь 1986 г.). «Соляризация почвы: нехимический подход к борьбе с патогенами и вредителями растений». Защита урожая . 5 (3): 190–198. Бибкод : 1986CrPro...5..190S . дои : 10.1016/0261-2194(86)90101-8 . ISSN 0261-2194 .
- ^ Jump up to: а б Стэплтон, Джей-Джей; Квик, Дж.; Девей, Дж. Э. (январь 1985 г.). «Соляризация почвы: влияние на свойства почвы, удобрение сельскохозяйственных культур и рост растений». Биология и биохимия почвы . 17 (3): 369–373. дои : 10.1016/0038-0717(85)90075-6 . ISSN 0038-0717 .
- ^ Юань С; Чжэн Цзы; Чен Дж; Лу X (июнь 2008 г.). «Использование солнечных батарей для электрокинетической очистки почвы, загрязненной кадмием». Дж. Хазард. Мэтр . 162 (2–3): 1583–7. дои : 10.1016/j.jhazmat.2008.06.038 . ПМИД 18656308 .
- ^ Чо И.Х.; Чанг СВ (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 и токсичная субстанция Environ Eng . 43 (1): 86–97. дои : 10.1080/10934520701750090 . ПМИД 18161562 . S2CID 19062151 .
- ^ Катан, Дж. (1987). «Первое десятилетие (1976–1986) соляризации почвы (солнечного нагрева): хронологическая библиография». Фитопаразитика . 15 (3): 229–255. Бибкод : 1987Фито..15..229К . дои : 10.1007/BF02979585 . S2CID 31396706 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Катан, Яаков; ДеВэй, Джеймс Э. (1991). Соляризация почвы . ЦРК Пресс . ISBN 9780849368684 .