次氯酸水应用于农业种植领域,对温室土壤杀菌效果显著
2023-04-22 1323

温室大棚种植技术是一种先进的农业种植技术,主要应用于未能在自然条件下生长的蔬菜、花卉等作物的种植,以及延长生长季节并提高产量。

由于温室内湿度大、温度高、风速低,为温室土壤中各种细菌微生物的生长和繁殖提供了有利的条件。常见的土壤消毒方法主要有化学药剂消毒、蒸汽热消毒、太阳能消毒等。长期以来我国设施农业多依靠化学方法控制温室作物病虫害,导致农产品和土壤中积累了大量的残留物质,既无法高效杀灭有害细菌等微生物,也影响了人们的健康。太阳热消毒操作简单但局限性较大,其它现有消毒方法在操作和经济成本上都有一定局限性。因此,如何在保证高效杀菌与高产的同时维持土壤的健康与可持续性已成为当今农业生产中亟待解决的难题之一。

 

微酸性电解水(次氯酸水)具有低浓度高活性,杀菌广谱、作用速度快,杀菌率高达99.9999%等特点,作用后无副产物,无残留,无污染,对人体健康无害,即使误饮也不产生特别影响,可用于央厨预制菜、食品加工、医疗卫生、农业种植、畜牧除臭等领域。在杀灭细菌病毒过程中,次氯酸分子不但可以破坏细胞壁和病毒外壳,还可作用于细菌病毒内部的核酸和酶,从而杀死病原微生物。

 

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有实验人员采用微酸性电解水(次氯酸水)和臭氧水对温室土壤杀菌效果进行研究。

 

 

 

一、实验过程如下简述

 

①采用试验组的微酸性电解水(次氯酸水)各pH值的相关氧化还原电位(ORP)和有效氯浓度(ACC)如表1所示

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以 5 个不同 pH 值的电解水对实验组进行浇灌实验。对照组则以去离子水作为浇灌用水。 其中对照组标记为土样1。

用pH值6.50~4.50的微酸性电解水浇灌的样本依次标记为土样 2-6。

②采用臭氧浓度分别为 1、2、3、mg /L 的臭氧水,将浓度为 1~4 mg/L 的臭氧水浇灌的样本依次标记为土样 7-10。

③取样频率为每10天一次。


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二、结果与分析

 

①不同 pH 值的微酸性电解水(次氯酸水)对土壤的杀菌效果

 

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由图 1 可知,最初各个土壤样本中的菌落总数相差并不大,但经过40天处理后,相对于对照组,微酸性电解水处理的土样 2-6 的菌落总数明显降低,表明使用微酸性电生解水处理土壤对土壤菌落有一定的杀菌效果。之所以经过40天左右菌落总数才趋于稳定,主要是由于土壤内菌落有一定的恢复能力,即当杀菌速率大于菌落恢复速率时,菌落总数会下降,反之则会增大,而当杀菌速率和菌落恢复速率较为接近时,土壤样本的菌落总数便会趋于稳定。

 

②不同浓度臭氧水对土壤的杀菌效果

 

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由图 2 可知,最初对照组和试验组的土样菌落总数相差不大,但在经过10天臭氧水处理后,土样7-10 的菌落总数开始下降,不同浓度处理间菌落总数相差很小。说明不同浓度臭氧水对土壤菌落的杀菌效果基本相同。另外,不同浓度臭氧水处理后,各个土样菌落总数最终达到稳定的时间基本一致,表明臭氧水浓度对杀菌速率影响不大。造成此结果的原因是臭氧水本身具有极强的氧化性,一旦臭氧水达到一定浓度值,即可充分发挥其杀菌作用,因此在其浓度继续加大后杀菌作用并不会有明显提高。

 

③微酸性电解水(次氯酸水)与臭氧水对温室土壤杀菌效果的比较

 

由图 1 和图 2 比较可看出,在使用微酸性电解水和臭氧水分别处理土样一段时间后,土壤菌落总数都有一定程度的下降,表明二者对土壤都起到一定的杀菌效果。 从开始使用两种水处理土样到土样中菌落数达到基本稳定数值,土样 2-6 用了 40 天,而土样7-10 仅用了 10 天左右。这说明使用臭氧水杀菌见效更快更迅速,而微酸性电解水则见效稍慢。 臭氧水杀菌见效更快由臭氧水极强的氧化性所决定的。 在菌落数基本稳定后,土样 2-6 菌落总数明显少于土样 7-10 菌落总数。即所有土样在达到稳定的菌落总数后,使用微酸性电解水处理的土样菌落总数比使用臭氧水处理的土样菌落总数低。这表明,微酸性电解水对温室土壤的杀菌效果要比臭氧水好。其原因主要在于微酸性电解水相对于臭氧水较为稳定,臭氧水氧化性较强但也更易分解,因此在长期处理中无法长久保持其杀菌效果。

 

三、结论

微酸性电解水(次氯酸水)与臭氧水对温室土壤均有一定杀菌效果。其中,不同 pH 值的微酸性电解水对土壤杀菌效果影响不大; 不同浓度值的臭氧水对土壤的杀菌效果基本相同。对两种水进行比较,使用臭氧水处理的土样杀菌见效较快。在长期处理且菌落总数保持稳定后,微酸性电解水(次氯酸水)的杀菌效果要优于臭氧水。 

  

本试验结果表明,微酸性电解水(次氯酸水)与臭氧水对土壤内存在的菌落有一定的广谱杀菌效果,是一种新的温室土壤消毒方法。与传统的蒸汽消毒、化学消毒等消毒方法相比,微酸性电解水(次氯酸水)和臭氧水消毒不仅能够在一定程度上杀灭温室土壤中的细菌微生物,而且没有化学残留,无污染,在现代农业生产中有着广泛的应用前景。

 

注:本文实验内容出自《山东农业科学》 第11期《微酸性电解水和臭氧水对温室土壤杀菌效果研究与比较》

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