臭氧在溫室黃瓜無公害生產(chǎn)上的運用

白 靜 趙浩然

（北京潤華農(nóng)水科技開發(fā)有限公司，北京 100054）

臭氧作為一種廣譜殺菌劑，能夠滅活細菌繁殖體、芽孢、病毒等，并且還會對細菌的代謝流程進行干擾?，F(xiàn)階段，臭氧技術(shù)早就獲得人們的普遍重視，同時漸漸變成改革傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的方式，進一步推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)發(fā)展。而把臭氧技術(shù)使用在黃瓜的無公害生產(chǎn)過程中，不但能有效避免各種病蟲害，還可以維持溫室中的溫度與濕度，同時還可以持續(xù)性為市場供應(yīng)新鮮黃瓜。因此，借助臭氧在溫室種植黃瓜既滿足市場需求又帶動農(nóng)民的收入。

1.臭氧概述

1.1 自然界中的臭氧

臭氧在自然界中十分普遍，在各種條件下的濃度存在較大的差異，并不會輕易被人所察覺。當(dāng)前人們對大氣臭氧層有大致的了解，主要功能為能夠?qū)ψ贤饩€進行阻擋，其主要是太陽光在空氣中由特定波長光譜的光照后形成的；而森林中的空氣尤為清新，主要由于植物在對CO2吸收之后形成O，而氧原子中的一些元素轉(zhuǎn)化成了O2，還有部分轉(zhuǎn)化成O3。由于細菌遍布整個自然界，并且會在一定的條件下飛速繁殖，而自然界中時時存在的臭氧以及太陽光當(dāng)中的紫外線，能夠合理地抑制細菌的生存，也對人類健康提供幫助。

1.2 臭氧的基本性質(zhì)研究

臭氧與有機物以三種不同的方式反應(yīng):一是普通化學(xué)反應(yīng); 二是生成過氧化物;三是發(fā)生臭氧分解或生成臭氧化物。如有害物質(zhì)二甲苯與臭氧反應(yīng)后，生成無毒的水及二氧化碳。所謂臭氧分解是指臭氧在與極性有機化合物的反應(yīng)，是在有機化合物原來的雙鍵的位置上發(fā)生反應(yīng)，把其分子分裂為二。由于臭氧的氧化力極強，不但可以殺菌，而且還可以除去水中的色味等有機物，這是它的優(yōu)點，然而它的自發(fā)分解性、性能不穩(wěn)，只能隨用隨生產(chǎn)，不適于儲存和輸送，這是它的缺點。如果從凈化水和凈化空氣的角度來看，由于其分解快而沒有殘留物質(zhì)存在，又可以說成是臭氧的一大優(yōu)點。

2.黃瓜生長特性分析

黃瓜生長喜強烈光照與較高的溫度，最好將其種植在溫暖與濕潤的地區(qū)中，然而黃瓜在面對外界環(huán)境條件時也會對變化更加敏感，特別是在具有較高溫度差異的區(qū)域也會直接影響到黃瓜的生長，一般最適合黃瓜植株發(fā)育的溫度在18℃—30℃范圍內(nèi)，對于黃瓜的根系生長所需土壤也嚴格規(guī)定相應(yīng)標準，其溫度大概在12℃—20℃左右。借助大棚種植的方式可以給黃瓜提供適宜的溫度，影響大棚溫度的因素重點有棚室構(gòu)造與薄膜材料等，所以需要對溫室薄膜采用更強透光性的材料。另外，黃瓜對于水分同樣有著嚴格要求，黃瓜喜濕潤，但是怕澇怕旱，溫室內(nèi)濕度控制在80%左右最為適宜，其根部較短，所以與其他作物對比來說有著更強的養(yǎng)分吸收能力，因此土壤含有大量的有機質(zhì)并且大部分土質(zhì)為沙壤土，其PH 值為5.5—7.2左右，在此基礎(chǔ)上進行種植能夠?qū)崿F(xiàn)較高的產(chǎn)量，還應(yīng)該對黃瓜的生長進行溫度與濕度進行管控，并按照無公害種植標準做好病蟲害防控。

3.我國黃瓜溫室生產(chǎn)存在的問題

我國以日光溫室為代表的具有中國特色的保護地蔬菜栽培和塑料大棚的發(fā)展尤為迅速，其中又以黃瓜的栽培最為普遍，它已占到保護地栽培面積的80%以上。由于溫室特殊的環(huán)境條件，連茬病害嚴重地影響我國黃瓜生產(chǎn)。黃瓜生長過程中經(jīng)常受到多種病害的危害，嚴重影響黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)。在黃瓜病害防治過程中由于過分依賴化學(xué)殺菌劑，造成病菌產(chǎn)生抗藥性和化學(xué)農(nóng)藥污染等問題，目前，農(nóng)藥殘留問題已經(jīng)受到眾多國家廣泛關(guān)注。蔬菜產(chǎn)品出口必須遵循一定規(guī)則，因此，因地制宜采取無公害防治策略，經(jīng)濟、安全、有效地防治黃瓜病害是非常必要的。因此，蔬菜的農(nóng)藥使用已成為受到社會關(guān)注和市場制約的關(guān)鍵性問題。

隨著黃瓜栽培面積的擴大及栽培方式的多樣化，農(nóng)田生態(tài)環(huán)境已發(fā)生巨大變化，更利于多種病原菌滋生、傳播和蔓延。近幾年黃瓜病害發(fā)生呈現(xiàn)以下新趨勢:

（1）病害的發(fā)生面積呈逐年上升趨勢，造成巨大損失，因此病害是制約蔬菜產(chǎn)量提高的重要因素。

（2）原有流行性病害仍未得以根治。黃瓜霜霉病和黃瓜白粉病等仍是黃瓜生產(chǎn)過程中的流行性病害，發(fā)生面積大，且病菌抗性加強，一般來說，新的殺菌劑應(yīng)用3~4年后防效很快下降，

（3）由于溫室環(huán)境特點，低溫高濕病害嚴重。黃瓜黑星病、黃瓜灰霉病等是我國部分地區(qū)嚴重威脅生產(chǎn)的病害，這類病害防治藥劑較少，防效也不太理想。

（4）連續(xù)多年種植，使土傳病害十分嚴重。黃瓜枯萎病是保護地黃瓜自根栽培的毀滅性病害，在日光溫室中發(fā)展蔓延，部分地區(qū)損失嚴重。

4.溫室黃瓜種植要點分析

4.1 科學(xué)選擇黃瓜品種

選種作為黃瓜種植的第一步，因為在幼苗階段會出現(xiàn)霜霉病，而在抽穗到結(jié)果期間會出現(xiàn)枯萎病、灰霉病，或是遭受到白粉虱、蚜蟲害，而該種現(xiàn)象在黃瓜種植期間是非常嚴重的威脅，因此在選種期間最好采用抗性較好的品種實施種植，現(xiàn)階段有關(guān)農(nóng)業(yè)研究院對黃瓜實施了一連串的品種優(yōu)化與升級，并取得一定的效果。

4.2 種子、土壤以及溫室消毒

對種子進行消毒也可以發(fā)揮預(yù)防病蟲害的目的。第一步，在播種之前應(yīng)對種子與土壤實施消毒，并將質(zhì)量欠缺的黃瓜種剔除，再在高溫環(huán)境晾曬大約2 天，并用熱水對種子浸泡大約5h，要想防止水溫給黃瓜種子造成影響，需要在浸泡期間持續(xù)攪拌，并對黃瓜種進行搓洗，在浸泡結(jié)束后瀝干種子水分，再用濕布進行包裹，最后存放到溫箱里催芽。接著，采用無菌基質(zhì)作為種子床土展開培育，包括草木灰、沙子與草炭土等，要是選擇最普通的泥土，就需要在應(yīng)用前放置一定量的辛硫磷或阿維菌素實施消毒。最后，在定植之前還應(yīng)該對溫室與土壤進行消毒，通常應(yīng)用在溫室中的消毒手段為封閉殺毒，需提前移出溫室中的物品，再將枯枝敗葉清理掉，在大水漫灌之后通過挖垡曬土形式實施消毒殺菌。

4.3 科學(xué)施肥

在對溫室黃瓜進行種植時一般都將有機肥和無機肥結(jié)合起來使用，由于黃瓜具有較長的生長期并且有著連續(xù)結(jié)瓜的情況，再加上黃瓜的根系沒有很強，所以應(yīng)用單一的肥料無法達到黃瓜生長過程中的養(yǎng)分需要，要想保障黃瓜的無公害特性并提高產(chǎn)量，最好主要使用有機肥，摻入少量無機肥的方式，有機肥可以在增強土壤通透性的同時強化黃瓜根部汲取營養(yǎng)的速度，同時含有長期且多樣化的營養(yǎng)物質(zhì)，能夠推動地下益生菌群的生長，間接性強化土壤的保肥與持水性。在追肥期間能夠運用生物有機肥或無機肥，并按照黃瓜的生長特性將肥料搭配應(yīng)用，在黃瓜的結(jié)果階段應(yīng)該進行補水，以達到黃瓜對水分的需要。

4.4 溫度管理

在黃瓜生長期間規(guī)定溫度范圍，對每天溫室中的溫度運用四段管理的方法，上午氣溫回暖時最大化運用光照，讓黃瓜充分吸收，下午就應(yīng)該減少溫室內(nèi)的濕氣，同時把溫度限制為22℃左右，午夜時溫度起伏需維持在14℃—18℃左右，維持夜間溫度不但能夠合理加快黃瓜營養(yǎng)物質(zhì)傳輸速度，還可以減少呼吸期間的養(yǎng)分損失，對溫室溫度進行管理，可以合理利用陽光，讓黃瓜順利生長，并對病蟲害進行防控。

4.5 科學(xué)采收

在黃瓜成熟后進行采收時也應(yīng)該參照大量的因素，其一，要想減少黃瓜的種植成本，還應(yīng)該與市場的供需關(guān)系相結(jié)合，確定采收時間，一般情況下在市場中的求大于供時實施采收。然后，與黃瓜的生長情況相結(jié)合并且與黃瓜頂部的幼瓜生長情況進行觀察后確定采收的時間，要是土壤相對肥沃且市場供大于求時就能夠延后采收，如果是土壤條件不夠好，其頂部的幼瓜密度較大就需要提前采收，避免營養(yǎng)不良給幼瓜帶來影響，除此之外，種植人員還應(yīng)該控制黃瓜結(jié)瓜的密度并及時清除畸形瓜。

5.臭氧在溫室黃瓜生產(chǎn)中的應(yīng)用

5.1 臭氧發(fā)生裝置的選用

整個市場中的臭氧生成器分為多個種類，通常有工頻與高頻兩類。一般會將瓷片、瓷管當(dāng)成高頻高壓臭氧生成器的發(fā)生元件，卻無法在溫室的高濕環(huán)境中順利運行，只能把設(shè)備安裝在室外；而又可以將工頻臭氧發(fā)生器劃分為多個種類，該種設(shè)備具有較強的抗?jié)裥?，然而市場上售賣該種設(shè)備并未針對溫室的高濕環(huán)境與對植物病害進行防治而進行設(shè)計，要是直接將其放置在溫室中，臭氧質(zhì)量較高時就會有一定幾率導(dǎo)致植物死亡或由于臭氧分散無法實現(xiàn)預(yù)防病害的目的。所以，通常在溫室中應(yīng)用不但能夠預(yù)防病害，又不會使植物生長受損，同時還可以順利應(yīng)用在高濕環(huán)境中的臭氧生成器。

5.2 妨礙臭氧防治病害效果的因素

在利用臭氧進行殺菌時務(wù)必滿足規(guī)定的濃度與使用時長，臭氧質(zhì)量分數(shù)為0.12 mg/m3時可以確保不抑制黃瓜苗生長并預(yù)防病蟲害，所使用的時長需短于20 分鐘，環(huán)境條件里的溫濕度、光照性等并未給臭氧的殺菌效果帶來明顯的影響，而相應(yīng)的溫度越高，殺菌效果就越不好。環(huán)境條件為高濕度有光照時會比高濕度無光照時更差，可以見得，臭氧在夜晚與陰天有著更好的殺菌效果。溫室中的夜間臭氧質(zhì)量分數(shù)維持在0.06-0.08mg/m3范圍內(nèi)時，就能夠較好地預(yù)防黃瓜生長期間的各種病害。優(yōu)化臭氧的擴散形式能夠明顯增強對作物病害的預(yù)防成效，這也直接影響著臭氧的比重與散發(fā)形式。

5.3 臭氧對黃瓜病害的防治效果

近年來，很多生產(chǎn)廠家推出臭氧控制溫室病蟲害的裝置，利用高壓放電激活空氣中的氧氣，對溫室氣體進行滅菌消殺?；诔粞鯕⒕驹砑皩Νh(huán)境沒有二次污染，嘗試將其用于溫室殺菌消毒，生產(chǎn)無公害蔬菜。臭氧作為一種高效的殺菌劑，許多人用它來進行種子處理。

將臭氧應(yīng)用在黃瓜生產(chǎn)時，需要關(guān)注的要點為：其一，通常情況下的臭氧發(fā)生裝置并沒有安裝降濕器，而臭氧發(fā)生元件并不會在溫室中較為濕潤的環(huán)境下形成臭氧。其二，在光線充足溫室中的臭氧會和水汽發(fā)生作用后迅速還原成氧氣，而不會具備滅菌消毒功效。其三，臭氧具有一定的安全性。大部分農(nóng)業(yè)科技人員與環(huán)保專業(yè)人士都覺得臭氧會給環(huán)境造成污染從而會對植物帶來損害，然而多年的試驗研究可以得知，就算臭氧質(zhì)量分數(shù)為1 mg/m3同時維持20 min，也不會對黃瓜造成傷害，并且還有著較好的病害防治效果。而臭氧對敏感作物造成危害的臨界質(zhì)量分數(shù)為0.10-0.16 mg/m3范圍內(nèi)，要是在作物生長過程中保持其質(zhì)量分數(shù)，也許會使得作物受損。同時也表示，植物遭到受臭氧損害的幾率重點與臭氧質(zhì)量分數(shù)與作用時間有關(guān)。

5.4 黃瓜的貯藏保鮮

通過臭氧進行殺菌防腐主要得憑借更強的氧化作用性實現(xiàn)消滅微生物的目的，其能夠和微生物細胞里的大多數(shù)有效成分產(chǎn)生反應(yīng)形成不可逆改變。主要流程為：先將臭氧應(yīng)用到細胞膜中增強其膜透性能，而細胞當(dāng)中的物質(zhì)會喪失活力，以至于減緩新陳代謝的速度，同時阻礙其生產(chǎn)，臭氧將膜內(nèi)組織損壞后也會將微生物消滅。同時，臭氧還可以將大量的飽和與非飽和的有機物質(zhì)進行氧化，并在黃瓜儲存期間，通過臭氧操作能夠?qū)ⅫS瓜呼吸后產(chǎn)生的乙烯、乙醇、乙醛等有害氣體消除，進一步抑制其與氧氣發(fā)生反應(yīng)，延緩衰老。臭氧還能夠?qū)λw中的氰化物、硫化氫、亞硝酸鹽與含氮有機物進行氧化，還涵蓋了腐殖質(zhì)、葉綠素、氨基酸、胺類、硝基化合物等，或是將果蔬外層的有機氯、有機磷農(nóng)藥殘留消滅。

由于“無公害食品”不斷盛行，人們逐漸加強了對綠色環(huán)保果蔬的需求量，以往所采用的通過化學(xué)防腐劑進行保鮮的手段逐漸被限制，臭氧技術(shù)具有無殘留、操作便利等優(yōu)勢，有著更好的發(fā)展前景。

5.5 土壤、基質(zhì)消毒

臭氧在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中正漸漸變成一種廣為流行的藥劑。其一，臭氧能夠?qū)Υ笈镒魑镞M行除草，而在對黃瓜進行大棚種植期間，借助了溫室效應(yīng)增加土壤濕潤程度，并且對各種害蟲進行消滅殺害。然而由于天氣不斷改變而且氣溫上升，使得種子出現(xiàn)誘導(dǎo)性發(fā)芽等現(xiàn)象，妨礙該種技術(shù)的使用和普及。通過研究可知：只需少量臭氧與較少的運用次數(shù)就能夠?qū)ψ纤蛞虏葸M行控制，并且，臭氧還能夠被當(dāng)作甲基溴化物的替代品，對土壤進行熏蒸，抑制病菌繁殖，增加黃瓜產(chǎn)量。有實驗顯示，在經(jīng)過臭氧處理后的土壤中種植黃瓜，其產(chǎn)量上漲了50%~70%。

結(jié)束語

在最近幾年中，通過臭氧對溫室病蟲害進行控制，同時借助高壓放電的方式將空氣中的氧氣激活，不但能夠更好地溫室氣體實施滅菌消毒操作。還能以臭氧殺菌消毒的方式降低給環(huán)境帶來的二次污染，而將其應(yīng)用在溫室殺菌消毒中，對無公害黃瓜進行生產(chǎn)與病害防治，可以進一步提高黃瓜的產(chǎn)量。