臭氧對蔬菜病害的防治效果研究

侯曉峰 李傳光

（1.山東省陽谷縣農業農村局，山東 聊城 252300；2.山東省陽谷縣壽張鎮農業技術推廣站，山東 聊城 252316）

由于現代化農業的推進，越來越多的栽培方法相繼出現，其中著名的無土栽培較為先進，其使用營養液栽培蔬菜能夠更好地節約土地資源、節省肥料，但在長期循環使用營養液的過程中難免會出現病害，而臭氧在防治蔬菜病害中具有非常明顯的效果。

1.臭氧特性

臭氧在蔬菜病害防治方面功效顯著，其殺菌譜廣，且具有較快的殺菌速度，使用方法與過程也較為簡便，非常適合用于蔬菜病害防治。現代化蔬菜栽培中蔬菜經常會因為病原菌侵染而出現病害，臭氧能夠對營養液進行消殺。調查顯示，對青枯病的病原菌進行120分鐘的處理后，其菌數就會歸零，對于0.6mg/L的臭氧而言，處理濃度為103cfu/ml的黃瓜與番茄的枯萎病菌只需要五分鐘，且其消殺率已經接近100%。但臭氧也很容易使蔬菜出現藥害，尤其是3~4葉期的黃瓜與番茄等蔬菜，其對臭氧較為敏感。黃瓜受臭氧影響最大，每當利用臭氧對其進行處理的時間超過2分鐘，第二天將會形成褪綠白斑。番茄與辣椒雖然比黃瓜的抵抗力強，但只要進行超過四分鐘的臭氧治理，其葉緣將會卷曲或逐漸干枯。南瓜則具有較好的耐臭氧性，即便進行6分鐘臭氧處理，也沒有任何藥害產生。7~8葉期的番茄與辣椒相較于其他時期的蔬菜而言具有更強的臭氧耐受性，可以進行6到8分鐘的臭氧處理。

2.臭氧對蔬菜病害防治的材料與方法

2.1 試驗材料

本次試驗所采用的供試材料主要分為：臭氧以及收集裝置均由某科技公司提供；白粉病菌以及霉霜由某農林科技園的大棚黃瓜與白粉病葉上獲取；辣椒疫霉病菌則是通過某科學院的蔬菜研究所提供。而供試品種則主要以旱粉2號番茄、密刺黃瓜、南瓜以及茄門辣椒為主。

2.2 試驗方法

2.2.1 臭氧病害的防治試驗

該實驗主要分為以下三個階段：第一，發病后的臭氧處理，需要將已經發病但呈現程度不一的多個供試品種進行分別處理，將苗齡為4~5葉的白粉病植株以及黃瓜霜霉在臭氧環境下處理90秒，之后與未經過臭氧處理的兩種供試材料進行發病程度的全面比對與分析；第二，臭氧處理后的接種，試驗內容需分為三組進行。第一組要將黃瓜霉霜以及白粉病葉各自在臭氧中處理6~8分鐘，之后洗去葉片上的袍子，并調制袍子懸浮液，再完成接種工作。第二組要將臭氧通入由100ml白粉病菌、100ml黃瓜霜霉以及150ml辣椒病菌組成的袍子懸浮液當中，確保時長分別控制在30秒、60秒、90秒左右。第三組則可直接用臭氧水完成袍子懸浮液的接種，并將未經過臭氧處理的袍子懸浮液作為參照物，進行比對與分析。同時要注意以上接種苗齡應為2片真葉期；第三，接種后試驗品種的臭氧處理，當子葉處于展開期時，要使用點霧、噴霧等接種方法，并在間隔24小時后進行2~3分鐘的臭氧處理，之后與未經處理的兩種霉菌進行比對。

2.2.2 臭氧對孢子生長的實際影響

首先要將黃瓜霉菌與白粉病葉片進行臭氧處理兩分鐘，其次洗下葉片的霉層制作成袍子懸浮液，提取4ML左右的試劑放入到培養皿中，并在培養箱中培養48小時，之后觀察袍子的萌發效果，同樣以未經臭氧處理的懸浮液進行比對。

2.2.3 臭氧藥害效果的檢測

一是對3葉期的黃瓜、4葉期的南瓜、番茄進行3~6分鐘的臭氧處理，二是要對7葉期的辣椒、番茄進行6~8分鐘的臭氧處理。確保所有植株在處理完成1小時后，再從密閉容器中取出并進行管理。

2.2.4 臭氧處理方法以及病害分析

第一，臭氧處理方法。一是要將植株與病葉放置在密閉容器內，使用臭氧發生器依照設計時間通入氣體；二是要對菌液進行臭氧處理，將發生器放在接種菌液中完成臭氧通入，每次處理8個植株，共計完成3次。第二，接種方法。當對兩種霉菌使用點滴與噴霧方法完成接種后，要確保接種液內霜霉病菌為袍子104/ml、白粉病菌為袍子105/ml。接種后的黃瓜霜霉在常溫下能夠保濕三天，而白粉病則只能保濕一天，同時要確保接種時土壤濕度飽和，光照時常控制在10~12小時。第三，藥病害調查。需要在臭氧處理前一天以及處理后的7~10天進行，準確調查病級并測量病情指數，分析不同處理結果產生的結果差異。此外，藥害調查要在處理后的24小時、48小時各記錄一次，并明確具體的藥害癥狀。

3.臭氧對蔬菜病害的防治效果

實驗發現，臭氧對于蔬菜的病害具有控制作用，對患病的植株進行臭氧處理之后，蔬菜病害嚴重程度有所降低，同樣的臭氧處理時間之內，黃瓜的白粉病防治效果最好，達到了53.8%，霜霉病經過處理后也達到了27.23%到35.20%的成效。隨著處理時間的延長，其防治效果更加明顯，在150ML帶病孢子中進行兩分鐘的臭氧處理，其防效能夠達到60%，使用臭氧水直接接收患病孢子，也存在輕微的防治效果，而對被臭氧處理六分鐘以上時間的病原體進行接種則殺菌效果幾乎沒有。對于接收臭氧處理且超過兩分鐘的病菌孢子而言，其或多或少被抑制萌發。實驗證明，霜霉病菌在經過臭氧處理的六個小時后最難萌發，其萌發抑制率最高達到52.29%了，而白粉病菌最低萌發率出現的時間則在72h之后，其抑制率最高為47.32%。臭氧產生的抑制效果隨著時間增長不斷降低。

3.1 抑菌效果

蔬菜的大棚在為蔬菜帶來了溫暖的生長環境的，大多環境密閉潮濕，非常容易滋生病菌。以往為了避免蔬菜大量減產，大多使用農藥進行病害防治，但過多的農藥殘留會對蔬菜的安全造成威脅。對于蔬菜危害最大的病菌大多是細菌與真菌，溫室中種植的蔬菜患病的病菌90%來源于此兩類。而臭氧對細菌與真菌的抑制結果一直較為理想，其能夠使病菌內部蛋白質徹底失去活性，進而加快其死亡。以患病胡蘿卜中的軟腐歐氏桿菌為例，將其在5mL、28℃的培養液中接種，并以220rmp振蕩12小時，進而將其稀釋成OD600,再使用臭氧水對其進行1分鐘的處理工作，進行中和劑的考察，考察合格后才能將其使用于實驗。實驗證明，當菌懸液直接與中和劑發生反應時，中和劑并不會影響細菌生長，而將菌懸液混合臭氧水之后，則會對細菌進行消殺。臭氧水與中和劑反應時由于臭氧水被部分消化，其抑菌效果存在但不明顯，一段時間過后，反應終止。而將中和劑的加入時間選為臭氧水與菌懸液反應一段時間后再加入，其抑菌效果最佳，中和劑也能夠在適當時機終止反應。在對軟腐歐氏桿菌進行實驗的過程中發現，臭氧水對細菌發生作用的時間為1分鐘。除了細菌之外，臭氧對真菌的作用也十分明顯。

以立枯絲核菌為例，該真菌屬于無孢真菌，其繁殖主要依靠菌絲體，具有非常快的生長速度，取無菌水為對照，對立枯絲核菌噴灑不同濃度的臭氧水后發現，進行臭氧水噴灑程序的菌絲表面具有菌絲聚集與卷曲的情況，同時臭氧水的濃度越高，菌絲圈越小。當臭氧水的濃度達到4.5mg/L時，其抑制率達到了50%，7.5mg/L濃度的臭氧水則能夠達到將近90%的抑制率，并且立枯絲核菌難以再生。從以上兩種細菌與真菌看出，臭氧能夠對蔬菜造成病害的細菌與真菌進行有效防治。

3.2 生理響應

蔬菜對臭氧具有一定生理響應。選取不同品種的蔬菜進行對照試驗，當其定植后每天固定時間對其進行臭氧水的噴灑，對照組則噴灑清水，確保灌溉的時間與噴灑的含量相同，對蔬菜進行生長指標監測，測量其株高、株重等，同時需要測定其光合生理，檢測植株內部可溶性蛋白質實際濃度、GSH（還原型谷胱甘肽）的含量以及抗氧化酶的活性。

3.2.1 青菜

經過實驗后發現，青菜對臭氧水具有生理響應，在進行臭氧水的噴灑后，青菜株高產生了增長，其生長速度與產量都獲得了提高，青菜的營養價值也在增加。并且在實驗中發現濃度為6mg/L臭氧水對蔬菜的作用最為明顯，在該濃度之下，青菜的鮮重數值最高，而在濃度為8~10mg/L的臭氧水影響下，青菜發生了生物總量下降的情況，濃度為10mg/L的臭氧水對青菜進行后青菜葉片發生了明顯藥害，產量也發生了衰減。同時通過對青菜光合活性的檢測發現，8mg/L濃度之下的臭氧水都可以增加青菜中葉綠素的含量，且濃度越大，增長趨勢越高，而在10mg/L濃度之下，葉綠素的含量則發生了衰減。由此看來，合適濃度的臭氧水能夠促進青菜的光合活性，過高濃度的臭氧水則會損害其光合活性。除此之外，于GSH而言，連續進行15天的臭氧水處理能夠逐漸增加其含量，且在10mg/L濃度之下臭氧水濃度越高，其含量越高，當其超過10mg/L濃度時，GSH的濃度則會下降。從以上諸多數據可以看出，臭氧濃度對于蔬菜病害的防治具有較大影響，當其濃度超過10mg/L時，將會對蔬菜造成額外損傷。

3.2.2 紫葉生菜

除了青菜之外，紫葉生菜也會對臭氧產生生理反應。紫葉生菜屬于綠葉蔬菜，其不僅富含維生素，還富含礦物質等諸多營養成分，在西方多個國家被譽為“大眾蔬菜”。從臨床數據中能夠看出，經常食用此類蔬菜能夠將癌癥發病率以及部分慢性疾病的發病率有效降低。但在多雨高濕的環境中，此類生菜非常容易患上軟腐病，以往采用噴灑農藥的方法解決此類問題，后隨著研究發展，在多次試驗中發現臭氧能夠使其產生生理響應。將噴灑清水當做對比實驗發現，當臭氧水的濃度為2~10mg/L時，生菜的葉面積、葉片數以及其鮮重都發生了變化，但其蘊含的水分與株高沒有產生較為明顯的差異，當濃度為6mg/L的臭氧水被噴灑到生菜上后，生菜中各類指標都發生了上升變化。在6 mg/L濃度的臭氧水作用下，單株的生菜鮮重平均能夠達到12.82g，和對照組相比得到了13.96%的增長，由此可以看出臭氧水能夠將生菜的產量有效提高。Rozpa?dek曾經通過使用70ppb的臭氧對甘藍進行熏蒸，最終發現甘藍的產量有所提升。而當臭氧水的濃度被增加到8mg/L時，各項指標稍微升高，但與6mg/L相比，指標的趨勢處于下降狀態，濃度10mg/L時與時8mg/L時表現一致。因此可以看出對于紫葉生菜而言，超過6mg/L濃度的臭氧水對植物的影響不大。臭氧還能夠影響蔬菜的光合作用，對生菜噴灑2~10mg/L濃度的臭氧水，其中蘊含的花青素含量與之前出現了明顯差異，類胡蘿卜素也具有同樣表現。但生菜中含有的葉綠素以及葉片中含有的光量子數則沒有較大變化，類胡蘿卜素對植物而言具有重要作用，其不僅是光和色素，同時也是蔬菜中重要的抗氧化劑。實驗證明，4~6mg/L濃度的臭氧水可以擴大紫葉生菜中蘊含的類胡蘿卜素含量，濃度為2~6mg/L的臭氧水則可以使花青素含量獲得增加，進而將生菜的抗氧化性大大增強。而當臭氧水噴灑的濃度高于6mg/L時，則會阻礙生菜中合成花青素，一般生菜的葉片表現的顏色越深，其含有的花青素越多，抗氧化性越強。而過高的濃度則會對生菜體內合成花青素色素產生阻礙作用，破壞了植物的抗氧化能力。連續噴灑15天濃度不同的臭氧水后發現，生菜葉片中的葉綠素并未發生明顯的改變，一直處于正常范圍之中。在對PSII進行觀測時發現，其有關參數也沒有發生變化，說明光化學量子數并未受到臭氧影響。綜合從實驗表現看來，臭氧僅對花青素以及類胡蘿卜素產生了影響，而對葉綠素以及光量子數不起作用。除了生菜的長勢以及光合作用之外，臭氧對于生菜的抗氧化也具有一定影響。對生菜使用濃度為2~6mg/L的臭氧水后發現三種酶的含量不斷增加，其中SOD以及POD增加最多，表現出較大的變化幅度，而CAT酶在活性上的變化則不大。但當改變臭氧水的濃度，將其提高至8~10mg/L時，酶活性都產生了下降趨勢，意味著生菜的抗氧化性處于下降狀態，臭氧的濃度越高，其抗氧化性越差。實驗中發現，當臭氧水處于6mg/L濃度時，生菜中的GSH含量最高，因此臭氧濃度在低于等于6mg/L時，生菜生長最健康。

對培育的青菜和生菜進行臭氧抑菌試驗，確認青菜與生菜移栽成活之后對葉片噴灑軟腐病菌噴灑，將病菌的濃度控制在1×108(CFU/m L)，確保每株作物都有2mL菌液被噴灑到葉片的表面，在24小時之后分別對其進行清水噴灑、臭氧水噴灑以及百菌清噴灑。將噴灑清水的A處理組當做對照，B處理組中每天對作物進行5ML的臭氧水噴灑，C處理組中每天進行600倍稀釋之后的5ML百菌清噴灑，連續噴灑15天后對青菜與生菜的發病率進行調查。經過15天不同方式的處理之后發現，用清水噴灑的生菜15天后葉片上的病菌感染仍然處于增長之中，而且受到病菌的影響，其生長的速度非常緩慢，植株也十分矮小，產量不佳。進行臭氧水噴灑的生菜生長狀態正常，且病菌得到了一定抑制，對生菜的侵害不高，通過對照分析發現其防治效果高達71.2%。噴灑百菌清農藥的生菜在病菌抑制上的效果最好，達到了87.4%。通過此組對照實驗可以發現，臭氧水噴灑過后的葉片上對軟腐病產生了較好的控制，其通過對病菌的抑制減緩了葉片的發病數量，獲得了較好的防治效果，雖然效果不如農藥強勁，但在農藥影響蔬菜生理響應的情況下，可以較好地替代農藥發揮其防治病害的作用。在使用臭氧防治病害時需要結合其他實驗的結果選擇適當的濃度，不同的病害所需要的臭氧濃度也各不相同，不同蔬菜與臭氧產生生理響應所需的濃度也不一致，因此需要做好濃度配比工作，避免因為濃度控制不當對蔬菜的生長產生不利影響。

4.結論

總而言之，臭氧對于蔬菜的病害防治具有較大作用，蔬菜的病害大多由真菌或細菌引起，而臭氧對真菌與細菌都具有良好的抑制作用，對患病的蔬菜使用臭氧能夠對蔬菜起到一定防治效果，確保蔬菜的產量與質量。