綜述 2024 年第 2 期 總第 203 期 收稿日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 作者簡介 王偉 nullnullnullnullnull 男 山東郯城縣人 本科學歷 高級農藝師 從事植物保護 農業(yè)環(huán)保等工作 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 臭氧在植物保護實踐中的應用與展望 王 偉 郯城縣農業(yè)技術推廣中心 山東 郯城 nullnullnullnullnullnull 摘要 臭氧是一種高效 環(huán)保的廣譜殺菌劑 溶解在水中形成臭氧水殺菌消毒效果更強 能降解農 藥殘留 常溫下還原為氧氣 不會對環(huán)境造成二次污染 本文對臭氧的性質 臭氧和臭氧水在植物保 護實踐中應用 臭氧對植物生理影響機制等方面的進展進行了概述 分析了臭氧在農業(yè)及植物保護實 踐中存在的問題 展望了臭氧在植物保護實踐中未來應用前景及研究方向 關鍵詞 臭氧 植物保護 病蟲害防治 中圖分類號 nullnull 文獻識別碼 null 文獻編號 nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 在農業(yè)發(fā)展過程中 植物病蟲害一直是不可避 免的問題 為了防治各種病蟲害的危害 現(xiàn)有防治 方法中還是以化學防治為主 但不合理的化學防 治會產生農藥殘留超標 環(huán)境污染 病蟲害產生抗 藥性等危害 臭氧作為一種高效 環(huán)保的廣譜殺菌 劑 既可防治病蟲害 還可用于消毒 保鮮 目前已 經(jīng)在多個領域得到廣泛應用 如糧食儲藏 化工 食 品 制藥等 null 近年來 國內外研究者根據(jù)臭氧特 性 研究了其在植保方面的功效 取得了一些成效 本文從多個角度綜述了臭氧水在植物保護實踐中 的應用概況 旨在為其進一步研究和利用提供參考 1 臭氧性質 1 1 物理性質 常溫常壓下 較低濃度的臭氧是無色氣體 當 濃度達到 nullnullnull時呈淡藍色 臭氧可溶于水 常溫常 壓下在水中的溶解度較氧氣約高 nullnull 倍 較空氣約高 nullnull 倍 在一個標準大氣壓下 nullnull時的臭氧密度為 nullnullnullnull nullnullnullnull 沸點為 nullnullnullnullnull 熔點為 nullnullnullnullnull null 1 2 化學性質 臭氧具有強氧化性 是氧的同素異形體 臭氧 水不穩(wěn)定 通常情況下 nullnullnullnull 時半衰期為 nullnull null nullnull nullnullnull null 臭氧可以將一些污染物分解 產生無害物 質如 nullnull null 可用作強氧化劑 漂白劑 皮毛脫臭劑 空 氣凈化劑 消毒殺菌劑 飲用水的消毒脫臭 在化工 生產中可用臭氧代替許多催化氧化或高溫氧化 簡 化生產工藝并提高生產率 null 2 臭氧在植保中的應用 2 1 防治病蟲害 2 1 1 作用機理 臭氧極其不穩(wěn)定 無色略帶臭味 分解過程中 釋放出氧氣與自由基態(tài)氧 在正常環(huán)境下 臭氧分 子分解出的自由基態(tài)氧即單氧原子具有強氧化性 臭氧消毒過程是一種生物化學氧化反應 能夠穿過 細胞壁和細胞膜 直接作用于細胞內的有機物 使 其氧化分解 還能夠氧化細胞內的生理代謝相關 酶 阻礙三羧酸循環(huán)等 最終引起細菌 真菌 害蟲 等滅活死亡 臭氧還可氧化細胞組織蛋白 破壞脂 多糖或者損傷細胞膜結構 導致細胞溶解 或者直 接破壞細胞內的遺傳物質 改變基因等 從而導致 生物體難以正常存活 null 綜上 臭氧殺菌機理是穿 nullnull 2024 年第 2 期 總第 203 期 綜述 透細胞直接與 nullnullnull nullnullnull 作用 使之溶解并死亡 2 1 2 蔬菜病蟲害防治 目前 臭氧水對蔬菜病蟲害防治的研究較多 蔬菜種植環(huán)保型臭氧混合植保裝置效率研究表明 臭氧可防治葉菜類蔬菜的蚜蟲 菜青蟲 白粉虱等 蟲害和葉斑病 立枯病 白銹病等病害 茄果類蔬菜 棉鈴蟲 跗線螨 煙青蟲等蟲害和病毒病 斑點病 褐斑病 青枯病等病害以及瓜果類蔬菜的紅蜘蛛 蚜蟲等蟲害 早疫病 角斑病等病害 null 結合農藥防 治 每隔 null null 噴灑 null 次臭氧水 對番茄葉霉病 早疫病 灰霉病 粉虱的防效均超過 nullnullnull null 在黃瓜生長過程 中 間隔 null null 共噴施 null 次臭氧水 null nullnullnullnull 電解臭氧水 處理黃瓜白粉病的防效最高 nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull 電解 臭氧水處理黃瓜煙粉虱的防效最好 nullnullnullnullnullnull 且不 同濃度產生的效應不同 null 因此 在利用臭氧水防控 病蟲害時 需根據(jù)作物種類不同 選用適宜的濃度 2 1 3 果樹病蟲害防治 臭氧水對果樹病蟲害的防治也早有研究 有 試驗表明 刮除蘋果樹腐爛病斑后 使用臭氧油涂 抹 nullnullnull null 治愈率達到 nullnullnullnullnull 傷口愈合程度最好 傷 口平均愈合寬度可達到 nullnullnullnull nullnull 明顯優(yōu)于化學藥 劑組合的處理效果 null 濃度為 null nullnullnullnull 的臭氧水連 續(xù)施用 null 次 對葡萄園清潔效果最佳 在葡萄生長過 程中 用 null nullnullnullnull 的臭氧水噴施對病蟲害的防治效果 較好 且 null 種濃度對葡萄均不會造成傷害 可以用低 濃度的臭氧水進行葡萄病蟲害防治和清潔果園 null 2 1 4 殺滅土傳病害病原菌 研究表明 各質量濃度 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull 的臭氧 水對灰霉菌 尖孢鐮刀菌 立枯絲核菌的殺滅作用 不同 殺滅率隨臭氧水質量濃度增加而增大 nullnullnull nullnullnullnull 時殺滅率達到 nullnullnullnull null 2 2 降解農藥殘留 臭氧在降解果蔬農藥殘留方面也有報道 有 研究發(fā)現(xiàn) 將馬水桔用質量濃度為 null nullnullnullnull 的臭氧水 中浸泡 null nullnullnull 有機磷農藥的降解效果最好 nullnull 臭氧 氣氛熏蒸法和臭氧水浸泡法均可去除果蔬表面的 農藥殘留 但在應用中需要控制臭氧濃度在安全范 圍內 尋找合適作用的條件 以達到對大多數(shù)常見 農藥都有良好降解作用的目的 nullnull 2 3 植保機械應用 臭氧殺菌在水處理 化學氧化 醫(yī)療保健 食品 工業(yè)等方面都十分有效 但在農業(yè)和植保領域 精 確掌握和控制臭氧總量和濃度是一個關鍵的技術 問題 從植保機械技術進步角度分析 發(fā)展方向是 提高農藥使用效率 nullnull 用臭氧技術改造植保機械 是一種實現(xiàn)突破的科學技術路線 基于臭氧技術的各類臭氧植保機械研發(fā)已成為當 下熱點 目前主要研究類別有背負式臭氧植保機械 固 定式臭氧植保機械 自走式臭氧植保機械和臭氧植保 飛機等 上述臭氧植保機械在解決了目前面臨的一系 列問題后 必將有助力于現(xiàn)代高效農業(yè)的發(fā)展 nullnull 3 臭氧對植物的影響 3 1 作用機制 臭氧濃度過高會對植物造成多方面的不利影 響 直接影響植物的生理生化過程 進而可能導致 植物對其他生物或非生物脅迫應激反應降低 nullnull 臭氧濃度升高處理可加速小麥灌漿期葉片衰老 引 起小麥葉片葉綠體編碼基因 psaA psbA 和 rbcL 基因 表達下調 導致葉綠素含量下降 光合作用降低 進 而造成作物減產 nullnull 3 2 生理特性 運用臭氧水對果蔬花卉等植物消毒殺菌時 不 同處理濃度也會對植物生理特征產生影響 研究臭 氧水不同處理濃度對植物生理特性的影響 有利于把 握適宜濃度臭氧水在殺菌的同時 保障植物正常的生 理特性 以免對植物造成傷害 維持生態(tài)效益 有研究表明 臭氧水澆灌可顯著增加菠菜幼苗的 鮮質量 比對照增加了 nullnullnullnullnullnull 明顯促進菠菜幼苗生 長 顯著提高了菠菜的產量和品質 nullnull 試驗發(fā)現(xiàn) 與 對照相比 澆灌臭氧水可增加小白菜可溶性糖 蛋白 質和葉綠素含量 nullnullnull 活性顯著提高 株高 葉面積 和產量也增加 nullnullnull nullnullnullnull 臭氧水澆灌對小白菜生長有 促進作用 nullnull 臭氧水澆灌可顯著增加土壤中大元素 null null 及微量元素 nullnull 的含量 顯著增加草莓幼苗根系 活動和葉片抗氧化酶活性 提高草莓幼苗的抗逆性 對土壤 nullnull 及草莓幼苗葉片葉綠素含量影響較小 nullnull 通過選擇城市常見的景觀植物 研究不同植物臭氧傷 害癥狀及其生理響應機制的差異表明 臭氧暴露后 供試植物葉片均出現(xiàn)了不同程度的臭氧傷害 不同植 物對臭氧傷害的激素響應是不一致的 nullnull 綜上 不同種類植物對臭氧的響應不同 同一 植物不同濃度臭氧水處理后的生理響應也不同 因此 在使用或研究時要注意臭氧濃度及植物的耐 nullnull 綜述 2024 年第 2 期 總第 203 期 受極限 保證生物安全 4 臭氧應用存在的問題 4 1 濃度不易控制 標準狀況下臭氧在水中的溶解度可達到 nullnullnullnull nullnullnullnull 但因其容易揮發(fā) 且在不同濕度 不同溫度 不同酸堿度下的揮發(fā)程度和半衰期不同 作用于植 物時 又會因為植物種類不同 生長期不同甚至植株 部位不同而影響不同 還要考慮濃度太高會危害植 物 太小又達不到殺菌效果 增加了臭氧的使用難度 4 2 使用環(huán)境復雜 臭氧常溫常壓下極易分解 儲存困難 若是從 制備到使用的間隔太長 臭氧水濃度很容易降低 達不到預期實驗效果 4 3 植保機械投入高 植保機械成本高 投入高 絕大部分農民難以 用農業(yè)收入來支撐使用成本 因此機械推廣在目前 經(jīng)濟條件下存在困難 4 4 存在安全隱患 正常使用臭氧水 濃度較低或者吸入量少 不 會對人體產生傷害 若是臭氧濃度過高或是吸入過 多 則會對肺部造成傷害 另外 在利用臭氧或臭氧 水殺菌消毒時 臭氧氣體不穩(wěn)定 會與氮 碳元素結 合 形成一氧化氮 一氧化碳等污染物 可能造成空 氣污染 因此對人身和環(huán)境均存在一定的安全隱患 5 未來展望 在使用臭氧和臭氧水應用于農業(yè)領域時 首先要 充分了解植物對臭氧的響應機制 根據(jù)不同植物的生 理生化特性選擇合適的臭氧濃度 仍是未來值得研究 的方向 最近一項關于全球性臭氧污染導致作物減 產的風險評估數(shù)據(jù)顯示 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 年我國每年因臭 氧污染造成的水稻 小麥減產幅度分別為 nullnullnullnull和 nullnullnullnull nullnull 據(jù)估計 因臭氧濃度升高 nullnullnullnull 年全球小麥 產量與 nullnullnullnull 年相比將下降 nullnullnullnullnullnull nullnull 因此 必須 弄清臭氧對不同植物的危害程度及對植物生理的影 響機制 才能找到解決臭氧危害的應對措施 臭氧水具有廣譜 強消殺作用 為我國發(fā)展生 態(tài)農業(yè)提供了一種方案 nullnull 臭氧水在使用時可以 加入一些化學物質控制其降解時間 制造濃度可 控 時間可調節(jié)的臭氧水發(fā)生裝置 都是目前植保 領域亟待探索的方向 另外 臭氧和臭氧水還可運 用到果蔬保鮮貯藏 病蟲害防治等領域中 但具體 的使用濃度和方法都還需進一步的研究 參考文獻 null 王書杰 null臭氧消毒應用研究進展 null null中國消毒學雜志 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull null 齊素敏 張思聰 莊乾營 等 null臭氧和臭氧水在農業(yè)害蟲防治領 域的應用 null null河北農業(yè)科學 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnull null 田苗 懷寶東 閆鳳超 等 null臭氧在防治植物病蟲害中的應用 null null現(xiàn)代化農業(yè) nullnullnullnull nullnull nullnullnullnull null 吳遠鵬 趙江平 劉森鵬 null蔬菜種植環(huán)保型臭氧混合植保裝置 效率研究 null null鄉(xiāng)村科技 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 王紹軍 尹園園 劉剛 null臭氧水與農藥協(xié)同防治日光溫室秋延遲 番茄病蟲害試驗初探 null null農業(yè)科技通訊 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 楊文華 楊康 韓小雙 等 null電解臭氧水對夏季大棚黃瓜病蟲害 的防效試驗 null null上海蔬菜 nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull null 李勃 馬瑜 柯楊 等 null臭氧防治蘋果樹腐爛病技術 null null西北園 藝 果樹 nullnullnullnull null nullnullnull null 沈建生 孫萍 林賢銳 等 null臭氧水對葡萄主要病害的防治效果 null null浙江農業(yè)科學 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull null 李紅梅 魏艷麗 扈進冬 等 null臭氧水對土傳病原真菌的殺滅作 用 null null山東科學 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull 楊娟 李擁軍 司徒滿泉 等 null臭氧處理對采后馬水桔有機磷農 藥殘留降解的研究 null null河南農業(yè)科學 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull 郭柏汝 謝云飛 于航 等 null臭氧技術對果蔬農殘去除效果的 研究進展 null null食品工業(yè)科技 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 劉照啟 張蔚然 范鑫 等 null臭氧水在農業(yè)病蟲害防治領域的 應用前景分析 null null種子科技 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull 范鑫 尚德林 蘭玉彬 等 null臭氧技術及臭氧植保機械在農業(yè) 中的應用 null null中國農業(yè)科技導報 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull 劉園園 蘇熠 王琪 nullnullnullnull 緩解稻麥臭氧脅迫的作用與機制研 究進展 null null河北農業(yè)科學 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull 曹際玲 曾青 朱建國 null不同品種小麥灌漿期旗葉光合特性及 光合基因表達對臭氧濃度升高的響應 null null作物學報 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 宋琎楠 王雅琦 王亞楠 等 null臭氧水對菠菜幼苗生理特性及 營養(yǎng)成分的影響 null null中國瓜菜 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull 孟晨星 溫正陽 王顥頔 等 null臭氧水澆灌對小白菜生理特性 及土壤營養(yǎng)的影響 null null海峽科技與產業(yè) nullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull 陸啟環(huán) 張弢 易曉華 等 null臭氧水澆灌對土壤營養(yǎng)成分及草 莓幼苗生理特性的影響 null null北方園藝 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull 楊寧 王效科 張玉龍 等 null不同植物葉片臭氧傷害癥狀及其生 理響應機制的差異 null null生態(tài)毒理學報 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull null nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull null null nullnullnull null null nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 劉照啟 張蔚然 范鑫 等 null臭氧水在農業(yè)病蟲害防治領域的 應用前景分析 null null種子科技 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull