李信 肖偉 嚴潔 徐軍
電解水通常是指含鹽(如氯化鈉或者碳酸鉀)的水經過電解之后所生成的產物。電解水在農業和工業上都具巨大的應用前景,特別是在農業上的應用是近幾年的一個研究熱點。但合適高效的電解水設備和配套的應用技術的開發一直是電解水農業技術推廣的瓶頸。
江油市微生物技術應用研究院和西南科技大學聯合攻關,成功地研發出了 “雄一電解水·肥”處置設備。該設備和相關配套技術的開發成功填補了國內在該領域的空白。“雄一電解水·肥”處置設備實現了生產過程全自動化,以及遠程監測與操作。生產的電解水產品可應用于農作物殺菌消毒、驅趕蟲蠅,以及醫療上殺菌消毒等,殺菌率超過90%。
“雄一電解水·肥”試劑分為A劑及B劑,分別應用于不同領域,試劑突出特點是無毒、無害,可以替代70%~100%的化學農藥,起到預防病蟲害、促進農作物生長及增加農作物果實著色與糖度等作用。雄一電解水肥在使用過程中的穩定性一直是筆者所在科研團隊所關心的問題。在利用電解水進行綠色蔬菜生產的過程中,電解水的穩定性主要體現在2個方面,一是常規放置時間對電解水滅菌效果的影響,二是當與有機試劑混合時電解水的穩定性。
為了對上述問題進行回答,研究團隊簡單設置了如下試驗。試驗共分3組,即:①剛生產出的電解水A劑與B劑,②常規放置了6個月的電解水A劑和B劑,③在剛生產出的電解水A劑與B劑中添加了一定量的有機物(雄一電解水C劑)。本研究通過測定3組電解水處理對同一株枯草芽孢桿菌的滅菌效果,以研究電解水的穩定性。
3組電解水,即:①剛生產出的電解水A劑與B劑,編號A劑-1和B劑-1;②常規放置了6個月的電解水A劑和B劑,編號A劑-2和B劑-2;③在剛生產出的電解水A劑與B劑中添加了一定量有機物(雄一電解水C劑),編號A劑-3和B劑-3。參試菌株為實驗室保存的一株枯草芽孢桿菌。利用稀釋涂布培養的方法來檢測不同處理組的滅菌效果。檢測原理為每個活細菌在適宜的培養基和良好的生長條件下可以通過生長形成菌落。培養基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的一個活菌。TGY培養基:胰蛋白胨0.5%,酵母粉0.3%,葡萄糖0.1%。
分別取10 mL樣品于滅菌試管中,以10 mL無菌水為對照,然后接種100 μL活化后的枯草芽孢桿菌反應1 min,用稀釋涂平板法分別測定每管樣品中的活菌數。每處理3次重復。
采用平板稀釋分離技術,選取菌落數為20~300的平板作為菌落計數標準,每個稀釋梯度以3個平板菌落數平均數乘以稀釋倍數計數。
滅菌率 (%)=(對照菌落數-處理菌落數)/對照菌落數×100%。
試驗通過稀釋涂平板法分別測定每管樣品中的活菌數,用于判斷不同處理組的滅菌效果,從而有效地研究電解水的穩定性。
從研究的結果看(表1),雄一電解水A劑與B劑均具有較好的滅菌效果,總體來看,A劑的滅菌效果強于B劑;放置時間過長會對電解水的滅菌效果有一定影響,但當放置6個月后,A劑-2的滅菌率仍高達99.4%,B劑-2的滅菌率則高達98.7%;當向電解水A劑與B劑中添加了一定量的雄一電解水C劑后,A劑-3和B劑-3的滅菌率分別高達96.3%和97.5%。

表1 不同處理對菌落的影響
在施用電解水進行綠色蔬菜生產的過程中,電解水的穩定性主要受常規放置時間和添加的有機試劑的影響。從本研究的結果看,酸性電解水和堿性電解水均有較好的滅菌效果,原液滅菌率均在99%以上,并且酸性電解水的滅菌效果強于堿性電解水;常規放置電解水對電解水的滅菌效果有一定的影響,會一定程度降低電解水的滅菌效果,但放置6個月后的電解水仍具有較強的滅菌效果;向電解水中添加有機物同樣會降低電解水的滅菌效果,但滅菌率依然保證在96%以上。
從上述的研究看,雄一電解水肥具有較強的滅菌效果和穩定性,當然放置時間和有機農藥混合施用時會在一定程度上降低電解水本身的滅菌效果。在實際的施用過程中是否能與其他有機農藥混合施用,以及如何混合需要更多的參考實際施用的效果。