Методы и факторы эффективности обеззараживания почвы в агротехнологиях

Методы и цели обеззараживания почвы

Для уничтожения почвообитающих патогенов применяют термическое или химическое обеззараживание почвы. Такой процесс носит название стерилизации, но, строго говоря, это не совсем верный термин, так как даже при самой эффективной обработке в почве сохраняется какая-то часть живых организмов, т. е. она не становится стерильной. Очевидно, правильнее было бы говорить о частичной стерилизации, или пастеризации; эти термины обычно применяют для характеристики выборочного или частичного уничтожения микроорганизмов в конкретной среде.

Цель обеззараживания почвы заключается в уничтожении всех болезнетворных организмов, вредителей, семян сорняков и в то же время в сохранении популяций полезных микроорганизмов, в частности нитрифицирующих бактерий и их антагонистов. Поскольку этот процесс чаще всего называют обеззараживанием, мы будем придерживаться данного термина.

Факторы эффективности обработки почвы

Эффективность обработки почвы паром или химикатом зависит от ряда факторов:

• тип почвы и её подготовка к обработке;
• способ использования пара или химиката;
• температура почвы и её влажность к началу обеззараживания;
• дренированность, вид патогена или вредителя;
• концентрация инокулюма, скорость повторного заселения почвы патогеном;
• длительность вегетационного периода данной культуры на обработанной почве.

Если патоген глубоко проник в ткани растительных остатков, например в кусочки одревесневших корней томатов, его, по-видимому, удастся уничтожить полностью только при очень длительном воздействии фумиганта на растительный материал. Удаление крупных фрагментов растительного материала при подготовке почвы к обеззараживанию повышает его эффективность.

Точно так же в почвах, где корни растений уходят вглубь не менее чем на метр, пар или фумигант едва ли проникнут на глубину, достаточную для полного подавления инокулюма, и корни следующей культуры, постепенно достигающие нижних слоев почвы, также окажутся пораженными. Однако на большой глубине концентрация инокулюма редко бывает высокой, и степень пораженности будет высокой лишь при заражении почвы возбудителями сосудистых увяданий.

Правильное проведение обеззараживания почвы сопровождается снижением инфекционной нагрузки до такого уровня, при котором патоген не нанесет культуре экономического ущерба. Эффективность обработки в значительной мере зависит от способа ее проведения, хотя результаты достаточно часто определяются и опытностью оператора.

ТЕРМООБРАБОТКА До недавнего времени самым распространенным способом обеззараживания почвы было пропаривание. По данным 1977 г., приблизительно половина фермеров Великобритании, выращивавших томаты, прибегала к пропариванию перед высадкой рассады. В прежние годы количество таких хозяйств было больше, но в настоящее время пар используют редко, более широкое применение находят фумиганты, что связано с ростом цен на горючее. Пропаривание почвы — наиболее эффективный способ борьбы с почвообитающими патогенами и вредителями. Только немногие организмы выживают во влажной почве, прогретой до 65 °С в течение 10 мин. Проволочники и другие насекомые, нематоды, семена сорняков, большинство грибов и бактерий погибают как при этой, так и при более низких температурах. В целом температура почвы должна быть доведена до 50 °С, прежде чем результат будет ощутимым, а прогревание при 60 °С и выше сопровождается резким повышением эффективности обработки. Особенно трудно пропарниванием искоренить вирус мозаики томата: накапливаясь в растительных остатках, в частности в фрагментах крупных корней, этот вирус выдерживает 10-минутное прогревание даже до 90 °С. Естественно, ни одно хозяйство не может провести на таком уровне обработку всего объема почвы, в которую затем будет высажена рассада Равномерного прогревания почвы добиться очень трудно. В ней всегда остаются более холодные участки, и, кроме того, пар Почва Органический азот 8 9106 навоза Разложение = Оарений ыы Бактериальное растительных разложение остатков (АгоовасЁег) Поглощение и гей превращение цтратов (МЁготопаз) растениями Пар Обработка при 90-100°6 Превращение 8 нитраты | | | сдерживается из-за гибели чувствительных к прогреданию В некоторых сзотфиксирующих лочвах освобождаются бактерии ионы марганца В токсичных концентрациях Рис. 5.6. Влияние пропаривания почвы на кругооборот азота в почве.

редко проникает ниже пахотного горизонта. Наиболее экономичный способ пропаривания заключается в доведении температуры верхнего 20-сантиметрового слоя почвы до 75 °С. При этом даже более холодные участки почвы почти гарантированно прогреваются до точки термической гибели большинства патогенов, вредителей и семян сорняков. Если температура поднимется выше 82 °С, в почве накапливаются фитотоксичные концентрации ионов аммония, нитритов и марганца, особенно при высоком содержании в ней органических веществ, марганца и при низком рН. Однако проблему фитотоксичности, как правило, можно решить, приступив к высадке рассады лишь через 6 недель после обеззараживания (см. раздел о паро-воздушных смесях).