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農(nóng)作物病蟲害極易給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計,世界糧食產(chǎn)量常年因蟲害損失10%;世界棉花產(chǎn)量因蟲害損失16%,因病害損失14%。我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)作物受病蟲害的影響非常嚴(yán)重,農(nóng)作物病蟲害是影響作物最終產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一21。農(nóng)藥則是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,在防治農(nóng)作物等病、蟲、草、鼠害,保護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全等方面發(fā)揮著重要作用3。在1949~1989年的40年間,全世界糧食生產(chǎn)由每公頃1000kg提高到2499kg,其中被認(rèn)為作出了巨大貢獻(xiàn)的4大核心因素便是農(nóng)藥、化肥、良種、灌溉4,而全世界通過植保增加的糧食中,農(nóng)藥的貢獻(xiàn)被認(rèn)為是在80%以上5。1990年世界農(nóng)藥銷售額為264億美元,2014年全球作物保護農(nóng)藥的銷售額已經(jīng)達(dá)到了577.1億美元6。2014年7月 AgroPages”報道,2019年全球植物保護市場將達(dá)到759億美元。全球農(nóng)藥產(chǎn)量將從2013年的230萬t增加到2019年的320萬t,復(fù)合年增長率為6.1%。然而隨著時間的推移,由于農(nóng)藥負(fù)面效應(yīng)的逐漸顯現(xiàn),突出表現(xiàn)為藥害、人畜中毒農(nóng)藥殘留、對有益生物的傷害、抗藥性等,而這當(dāng)中最受關(guān)注的又是農(nóng)藥殘留、人畜中毒、抗藥性

我國是最大的戶用沼氣生產(chǎn)國和消費國,并且根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》,在2020年我國大型畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程提供的沼氣年利用量更將達(dá)440億m38。黑膜沼氣池沼液是有機物在進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)生沼氣的同時而得到的一種厭氧產(chǎn)

物,含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)、礦物質(zhì)、水解酶  素、氨基酸、植物激素、抗生素和腐殖酸等  好的有機液體肥料。相關(guān)的報道和實驗  液不僅能代替部分化肥對農(nóng)作物起到促進(jìn)  的作用,還能對農(nóng)作物的大部分病蟲害起  防治作用,而且效果非常顯著,與農(nóng)藥相比

性、價格低、無殘留等優(yōu)勢,是理想的化學(xué)  品0)。本文通過文獻(xiàn)查閱,總結(jié)了黑膜沼氣池沼液在病蟲害防治方面的應(yīng)用現(xiàn)狀,以期為合理使  植物病蟲害防治提供依據(jù),為拓寬黑膜沼氣池沼液利用途  高黑膜沼氣池沼液利用率提供參考。

1黑膜沼氣池沼液防治的植物病蟲害種類

1.1黑膜沼氣池沼液防治的植物病害的種類

對相關(guān)報道進(jìn)行統(tǒng)計,黑膜沼氣池沼液可以預(yù)防糧食  經(jīng)濟作物等30多種作物的90種病害,參見表可以看出,主要防治植物真菌性病害,其次是性、病毒性病害,不僅能防治植物地上部分葉部支部病害,而且能夠防治根部病害。

1.2黑膜沼氣池沼液防治的植物害蟲種類

從報道的資料可以看出,黑膜沼氣池沼液主要防治糧食作物和經(jīng)濟作物60多種害蟲,參見表2

2防治病蟲害效果

1降低病蟲害發(fā)生率  許多研究表明,作物使用黑膜沼氣池沼液能減輕病蟲  生的作用。董曉濤等,利用不同濃度黑膜沼氣池沼液

茄幼苗進(jìn)行葉面噴施防治葉霉病,當(dāng)黑膜沼氣池沼液濃度分別為50%,75%和100%時,明顯降低番茄苗期病情指數(shù),抑制番茄葉霉病原菌孢子的萌發(fā)率,提高葉片的葉綠素含量。高燕3等的研究表明,噴施黑膜沼氣池沼液組較對照均可不同程度降低桃樹縮葉病的發(fā)生,其中以黑膜沼氣池沼液稀釋倍數(shù)為1/8處理的效果最好,于第3次噴施后7a,病葉率由50%降低至8%,枝條新葉平均增加5片,枝條生長了4cm,均高于其它處理;其次  為黑膜沼氣池沼液稀釋倍數(shù)為1/4和1/16的處理,病葉率分別由45%降低至10%,由52%降低至15%。

周超”3等在室內(nèi)對異型眼蕈蚊、韭菜遲眼蕈  蚊成蟲、幼蟲的驅(qū)避、拒食、產(chǎn)卵選擇性進(jìn)行測定,純  黑膜沼氣池沼液處理后,幼蟲驅(qū)避率、拒食率分別達(dá)43.25%和  40.21%,雌雄成蟲選擇系數(shù)分別為-0.61和  0.45,雌成蟲產(chǎn)卵驅(qū)避率為33.47%。對韭菜遲

眼蕈蚊幼蟲的驅(qū)避率、拒食率分別達(dá)5.30%和  53.81%,雌雄成蟲選擇反應(yīng)率分別為33.20%和30.50%,對雌蟲產(chǎn)卵驅(qū)避率為36.82%;以黑膜沼氣池沼液水(1:1)處理幼蟲、成蟲,隨著時間的延長防效逐漸提高,處理后15d防效達(dá)到最大,分別為43.16%和5650%。桑得福等施用黑膜沼氣池沼液復(fù)方殺蟲劑防治小麥蚜蟲,用量為525kghm2和600kghm-2時可達(dá)  與殺蟲劑抗蚜威同等的防治效果。王春華等通過對棉花不同生長發(fā)育期噴施黑膜沼氣池沼液、磷酸二氫鉀和清水的研究表明,早期噴施黑膜沼氣池沼液和磷酸二氫鉀均能不同程度的抑制田間蟲口數(shù)量增長和蚜蟲擴散對蚜蟲的蟲口數(shù)量減弱作用可持續(xù)10d左右

2.2提高產(chǎn)量

李尚金“等對魔芋應(yīng)用黑膜沼氣池沼液后,每67m2增產(chǎn)82.9~147.4kg,灌根+噴施相對防效為  37.4%,魔芋軟腐病病情指數(shù)最低。剡學(xué)文等用黑膜沼氣池沼液浸泡麥種和噴施小麥,小麥營養(yǎng)生長旺盛,可抑  菌并刺激小麥增強抗逆性,減少全蝕病發(fā)生,提高產(chǎn)量,用黑膜沼氣池沼液浸種、抽穗期噴施25%黑膜沼氣池沼液,小麥產(chǎn)量比  對照增產(chǎn)60.64%。桑得福等施用黑膜沼氣池沼液復(fù)方殺蟲  劑防治小麥蚜蟲具有顯著的增產(chǎn)效果,且增產(chǎn)效果  要好于殺蟲劑抗蚜威,增產(chǎn)幅度可達(dá)30.26%。隆  祖燕等用黑膜沼氣池沼液灌根,不僅極顯著降低辣椒炭疽  病、白斑病、黑斑病和青枯病的發(fā)生,而且能使辣椒  增產(chǎn)29.75%

黑膜沼氣池沼液與一些農(nóng)藥混用會產(chǎn)生增效作用,比如黑膜沼氣池沼液與氧化樂果混合噴施麥田,平均殺蟲率達(dá)99.25%,比單用氧化樂果等農(nóng)藥防治的殺蚜率提高5%;與樂果混合噴施麥田平均殺蟲率達(dá)9.3%,提高殺蟲率15%;應(yīng)用黑膜沼氣池沼液防治蚜蟲,可減少農(nóng)藥用量60%以上

2.3提高品質(zhì)

趙玲等用50%黑膜沼氣池沼液處理草霉產(chǎn)量較好,并有效地降低果實的酸度和亞硝酸鹽的含量,果實維生素C含量、固形物含量、固酸比,分別比化肥處理提高62.5%,10.5%,41.7%。徐衛(wèi)紅),在施用氮磷鉀化肥基礎(chǔ)上,每營養(yǎng)缽增施黑膜沼氣池沼液500mL不但能改善蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)使萵筍和生菜硝酸鹽含量分別降低53.5%和45.5%,而且可使2種蔬菜分別增產(chǎn)510%和567%。周情倩等以4年生枸杞寧杞一號為供試材料增施黑膜沼氣池沼液可加快枸杞的新梢生長,提高葉面積和葉綠素含量,促進(jìn)多糖、類胡蘿卜素、黃酮和甜菜堿的積累,同時增加構(gòu)杞果實百粒質(zhì)量及產(chǎn)量

2.4對環(huán)境污橐小  從表2可以看出,黑膜沼氣池沼液防治的害蟲  對策害蟲,這類害蟲有的以孤生你

內(nèi)迅速擴增種群數(shù)量,種群受干找后恢  的則通過長距離遷飛在大范圍內(nèi)遷移為M  蟲既可直接刺吸產(chǎn)卵為害,也可將分物  株表面影響植物生長,還可傳播植物病毒  據(jù)該類害蟲的發(fā)生及為害特點,生產(chǎn)上之  防治手段,結(jié)果導(dǎo)致其對多種藥劑產(chǎn)生

性,使防效降低,再猖一,而且如果依意

面了學(xué)防治,生物防治的不使用量和使用次數(shù)

3黑膜沼氣池沼液防治病蟲害的機理

黑膜沼氣池沼液是一種復(fù)雜的有機。無機營養(yǎng)和集  其代謝產(chǎn)物的混合群體,因此,其對植物病蟲

治作用可能是多效疊加和選擇性的結(jié)果

3.1提高植株抗病蟲能力

黑膜沼氣池沼液中含有豐富的氮、磷、鉀等大量元素以及一  定量的激素和生長素類物質(zhì),可使植物氮

分需求達(dá)到平衡,并且黑膜沼氣池沼液中的礦質(zhì)養(yǎng)分可直要  被葉片吸收和運轉(zhuǎn),及時供應(yīng)植株所需養(yǎng)分

所含生長素和激素為植株生長提供了有效的質(zhì);黑膜沼氣池沼液中的微生物通過改變植株的葉面贊態(tài)平衡,抑制病原微生物在植株上的寄生關(guān)系的立和病程的發(fā)展。噴施黑膜沼氣池沼液的植株均表現(xiàn)呼素含量增高,葉綠素含量的多少與植株抗病性的強弱呈正相關(guān),即植物體內(nèi)葉綠素含量愈高,抗病性越強;噴施黑膜沼氣池沼液的植株過氧化物酶活性均有所

氧化物酶通常在老化組織中含量較高,過氧化物含量越低植株抗病性越強。噴施黑膜沼氣池沼液的灌物生長健壯,增加了植物的抗病性、抗蟲性與抗逆性3.2直接抑制作用  黑膜沼氣池沼液之所以能夠防治植物病害,主要是加  液對植物病原菌有明顯的抑制作用如  孢子萌發(fā)、菌絲生長、分生孢子的形成等。特機酸中的丁酸和植物激素中的赤霉素

維生素B2對病菌有明顯的抑制作用  液浸過的種子能長時間釋放乙烯等,能  菌1。近年來,有關(guān)文獻(xiàn)報道的黑膜沼氣池沼液對植菌有抑制作用的,參見表3

3.3直接殺滅作用

黑膜沼氣池沼液中的氨和銨鹽,某些抗生素對作物的病蟲  有直接殺滅作用。王繼軍6等報道,在厭氧環(huán)境  下,黑膜沼氣池沼液發(fā)酵物質(zhì)氧化還原電位較低,還原性物質(zhì)較多,與蚜蟲接觸,有生理奪氧和去脂的作用。其次,黑膜沼氣池沼液中含有NH4N具有抑制病菌生長,毒害蟲體腸壁細(xì)胞,導(dǎo)致機體功能紊亂,起到抗病防蟲作用。黑膜沼氣池沼液噴到蔬菜上后,一部分NH4N被植株吸收,當(dāng)菜青蟲停留在植株表面取食,被植株吸收的NH4-N會進(jìn)入菜青蟲體內(nèi),在腸液中溶解和被腸壁細(xì)胞吸收到致毒部位,從而引起菜青蟲中毒死亡;黑膜沼氣池沼液中的另一部分NH4-N則停留在植株表面。由于NH4N的熔沸點較低,一部分NH4N被噴灑到植株表面后揮發(fā)成氣體,經(jīng)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入菜青蟲的體內(nèi),引起菜青蟲死亡。

聶瑩4等通過對黑膜沼氣池沼液中幾種抗生素的高效液相色譜檢測發(fā)現(xiàn),豬糞黑膜沼氣池沼液中3種常見抗生素都存在,而且含量偏高,土霉素0.08347mg·L-,四環(huán)素0.04907mg·L-1,金霉素0.04229mg:L-,多次噴

施對細(xì)菌性病害有比較好的防治效果,黑膜沼氣池沼液4次以  上的連續(xù)噴施與細(xì)菌性病害防治的常用農(nóng)藥鏈霉素  效果相當(dāng)。李文濤6等利用牛糞發(fā)酵黑膜沼氣池沼液中的菌群進(jìn)行純化與篩選,獲得2株生物防治菌nd9和fd-16,鑒定其為哈茨木霉( Trichoderma harzianum)和米根霉( Rhizopusoryzae),通過掃描電鏡得到黑膜沼氣池沼液中米根霉菌和哈茨木霉菌的競爭、拮抗和重寄生等作用來抑制立枯病菌,從而到達(dá)防治病害的目的。4存在的問題

由于我國農(nóng)村用以厭氧發(fā)酵的原料很多,從禽畜糞便到樹木枝葉都可以利用,而所用發(fā)酵原料的種類、比例和條件不同,使黑膜沼氣池沼液的成分、性質(zhì)等不同導(dǎo)致抗病防蟲功效存在很大差異。因此有人對黑膜沼氣池沼液殺蟲劑產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)行了探索,如張全國等選用木醋液、殺蟲抗生素、印楝素、魚藤酮、煙堿、苦參堿、草木灰及蓖麻葉浸出液等能夠增強毒殺害蟲能力的多種原料與黑膜沼氣池沼液混配制成不同類型的黑膜沼氣池沼液復(fù)合型殺蟲劑,用5種不同的黑膜沼氣池沼液復(fù)合型殺蟲劑對蚜蟲均有顯

著殺滅效果,進(jìn)一步推動黑膜沼氣池沼液的高品位商品化利用進(jìn)程。

黑膜沼氣池沼液對大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、地下水環(huán)境等方面影響的研究還不夠深入,對環(huán)境的安全性評價尚不全面、未有定論,因此,黑膜沼氣池沼液的過量使用是否會對植物生長環(huán)境產(chǎn)生不良影響,需要進(jìn)一步研究。

目前關(guān)于黑膜沼氣池沼液防治病蟲害效果的研究仍處于探索階段,對于黑膜沼氣池沼液的抑菌殺蟲方式、途徑,以及黑膜沼氣池沼液中的抑菌成分殺蟲是否可以具有可提取性等都還需要進(jìn)一步了解。

需要指出的是,無論是黑膜沼氣池沼液對植物病原菌的抑制作用的研究,還是黑膜沼氣池沼液對植物病蟲害防治的研究,大多數(shù)研究者沒有對研究對象進(jìn)行種類鑒定。如為害小麥的蚜蟲種類主要有3種,分別是麥長管蚜[ Sitobion avenae( Fabricius)],麥二叉蚜[ Schizaphisgramineum( Rondani)和禾谷縊管蚜[ Rhopalosiphunpadic( Linnaeus),在一些地方禾谷縊管蚜對吡蟲啉的敏感度是麥長管蚜的3~4倍(基于LCs的比較)m。也即同一種農(nóng)藥對不同蚜蟲種間的選擇毒性不同。不對病原物、昆蟲等研究對象進(jìn)行分類鑒定,或者鑒定得不準(zhǔn)確,可能致使研究結(jié)果不準(zhǔn)確,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義大打折扣。

摘中《中國沼氣》第三期 李建波

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