設施農業(yè)一直是都市現代農業(yè)的重要發(fā)展方向。由于設施種植是進行周年性生產,，設施內長期處于高溫,、高濕的微環(huán)境下，適宜的環(huán)境條件有利于土壤中病原菌和害蟲的繁殖,，特別是一些專業(yè)化生產基地,多年連茬種植,難于輪作倒茬,常造成土壤中的病原菌和蟲卵連年積累,一些土傳病蟲害發(fā)生越來越重,。土傳病蟲害嚴重制約了設施種植業(yè)生產的發(fā)展，發(fā)生時一般減產20%～40%,嚴重時減產達60%以上甚至絕收,。

    對于有些土傳病蟲害,，有針對性的使用選用良種、實行輪作,、嫁接等方法可以解決,，進行土壤消毒是比較廣譜,、有效的方法。

    土壤消毒方法根據其作用機理不同,，可大致分為熱消毒,、藥劑消毒、生物消毒,、電消毒,。在實際應用中，往往綜合使用會取得更好的效果,。

1.1 熱消毒

    通過各種方法使土壤升溫,，可以殺滅土壤中大部分病原菌和害蟲。

1.1.1 太陽能消毒

    此方法是在7-8月份,，氣溫達35℃以上時,，清理、耕整土地,，施入稻（麥）草,、麥麩、雞糞等有機肥并灌水,，用透明吸熱薄膜覆蓋地表,，密閉溫室數天，利用太陽熱和水使有機肥在土中厭氧發(fā)酵,，產生酵母菌,、乳酸菌等有益菌群，結合土溫升高,，達到殺滅土壤病菌和線蟲的目的,。比較常用且效果較好的是太陽能石灰氮消毒法，具體做法如下：

    選擇夏季高溫,、棚室休閑期使用,，每667平方米用麥草（或稻草）1000～2000千克，撒于地面,；再在麥草上撒施石灰氮50～100千克,；深翻地20～30厘米，盡量將麥草翻壓地下層,；做高30厘米,、寬60～70厘米的畦；地面用薄膜密封,，四周蓋嚴,；畦間灌水，且要澆足澆透；棚室用新棚膜完全密封,；在夏日高溫強光下悶棚20～30天。石灰氮在土壤中分解產生單氰胺和雙氰胺,，這兩種物質對線蟲和土傳病害有很強的殺滅作用,。同時石灰氮中的氧化鈣遇水放熱，促使麥草腐爛,，有很好的肥效,。夏季高溫，棚膜保溫,，地熱升溫,，白天地表溫度可高達65℃～70℃，10厘米地溫高達50℃以上,，這樣可以有效殺滅土壤中各種病蟲害和雜草,。悶棚結束后將棚膜、地膜揭掉,，耕翻,、晾曬，即可種植,。

1.1.2 蒸汽熱消毒

    蒸汽熱消毒一般使用專門的設備,，如低溫蒸汽熱消毒機。消毒作業(yè)時,，將帶孔的管子埋在地中,，利用低溫蒸汽土壤消毒機的蒸汽鍋爐加熱，通過導管把蒸汽熱能送到土壤中,，使土壤溫度升高,。土壤溫度在70℃時，保持30分鐘,；土壤溫度在95℃以上時,，保持5～7分鐘，即可基本殺滅土中病菌和線蟲,。

1.1.3 熱水土壤消毒

    利用鍋爐,，把75～100℃的熱水直接澆灌在土壤上，使土溫升高進行消毒的方法,。這種消毒與蒸汽消毒一樣不受季節(jié)影響,，可隨時進行。消毒前,，深翻土壤,，耙磨平整，在地面上鋪設滴灌管,，并用地膜封嚴,，之后通入75～100℃熱水,，給水量因土質、外界溫度,、栽培作物種類不同而不同,，一般消毒范圍在地下0～20 厘米時，每平方米灌100 升水,，消毒范圍在地下0～30厘米時,，每平方米灌200 升水。為了提高消毒效果,，要求：①土壤要疏松,。應增施農家肥和深耕。②土壤干燥,。2天后即可播種或定植,。

1.1.4 地下加熱與太陽能并用土壤消毒

    這種方式是在設施地下深60厘米、間隔60厘米,，埋設外徑13厘米的放熱管,，通過鍋爐通入熱水，循環(huán)加熱土壤,。夏天用來進行土壤消毒,，冬天可以對土壤加溫。夏季進行土壤消毒時通入80℃的熱水,，結合通常的太陽能消毒,，使0—80 cm土壤達到50℃，保持7小時,，可基本殺滅土壤中的病菌,、線蟲、雜草種子,。

1.1.5  微波土壤消毒

    微波土壤消毒即利用微波照射土壤進行消毒,，由于微波土壤消毒兼有熱效應和生物效應殺菌效果,因而,殺滅效率和效果都遠優(yōu)于其他物理消毒方法,而且,因其具有操做簡便、無任何毒性,、無污染和無殘留等特點,，使得國內外科學家們一直在不懈地研究和改進，但該技術仍然處于實驗和研究階段,未見系統(tǒng)的理論研究報道,尚未有該領域原理和技術上的突破,也未見可商業(yè)化的產品,。曾有報道,，德國車荷恩赫農業(yè)機械公司研制生產了一種微波滅蟲犁,這種犁的犁尖殼內有臺6000瓦的微波發(fā)射機,該犁用拖拉機或農用汽車帶動,在耕作翻土時,微波通過犁尖發(fā)射到土壤中,可消滅50厘米深土中的害蟲或病菌。^[1]

1.2  藥劑消毒

    藥劑土壤消毒是將化學,、生物制劑通過毒土,、噴施、熏蒸等方式，施用到土壤中以殺死土壤中的病原菌,、地下害蟲,、線蟲、雜草種子等,。主要使用的藥劑有：甲醛,、多菌靈、百菌清,、波爾多液、壟鑫,、棉隆,、線克（威百畝）、甲霜靈,、硫磺,、阿維菌素、鏈霉素,、硫酰氟,、氯化苦、代森鋅等,，其中溴甲烷（甲基溴）是比較常用的一種,。

1.2.1  溴甲烷（甲基溴）土壤消毒

    溴甲烷是世界上公認最有效的土壤消毒劑?？捎行缤寥乐械恼婢?、細菌、土傳病毒,、昆蟲,、螨類、線蟲,、寄生性種子植物,、嚙齒動物等。溴甲烷用于土壤消毒,，可減少地上部病蟲害的發(fā)生,，并可減少氮肥的用量。但是溴甲烷是一種破壞臭氧層的物質,，根據《蒙特利爾議定書哥本哈根修正案》,，在發(fā)展中國家將于2015年淘汰。減少溴甲烷的散發(fā)和尋找其替代品是多國科學家正在從事的工作,。

    溴甲烷消毒的效果與其使用方法密切相關,。在我國溴甲烷主要采用“冷法”消毒，并蓋普通聚乙烯膜，由于“冷法”消毒時藥劑不易分布均勻,，加之溴甲烷在聚乙稀膜中的透過力強,，根據聯合國的資料，35％～85％的溴甲烷可透過聚乙稀膜而進入到大氣中,，所以采用溴甲烷消毒時如操作不當,，效果并不理想。溴甲烷最好采用“熱法”施藥,，其方法是將水加熱至70～80℃,，將溴甲烷通過螺旋管道施入分布帶中，可顯著提高其分布效果,。熱法消毒有專門的設備,，最好由專業(yè)人員操作，如果熱法施藥結合采用不滲透膜（VIF膜,，溴甲烷的穿透率低于1％）,，可顯著減少其散發(fā)量，也可減少其用量,，從而減少對臭氧層的破壞作用,。^[2]

1.2.2 酒精土壤消毒

    這種土壤消毒法是日本千葉縣農業(yè)綜合研究中心等機構的研究人員開發(fā)出了一種簡易土壤消毒方法，具體操作步驟是,，在土壤上噴灑濃度為２％左右的酒精水溶液,，然后用塑料薄膜覆蓋１到２周。研究人員介紹說,，酒精能降低土壤內含氧量,，從而起到滅蟲效果。據報道,，新方法可輕松殺滅害蟲和病原菌,，消毒效果幾乎等同于溴甲烷。酒精幾天后就會在土壤中分解,，不會對環(huán)境造成影響,。但此種土壤消毒方法，國內還未見其使用的相關報道,。

1.3 微生物消毒

    微生物消毒是通過調控土壤微生物群落,，提高微生物多樣性，使有益微生物增加而病原菌減少,，從而抑制病害,。

1.3.1 活性炭土壤消毒

    活性炭是植物炭化形成的炭粉，植物種類不同,，炭化后的活性也有差異,，其中,，最好的是炭化椰子殼?？呻S施底肥每平方米施0.3千克活性炭,。土壤施用活性炭后，能增加土壤中有益微生物的繁殖,，抑制病原菌的繁殖,，起到消毒的作用。

1.3.2 微生物菌肥土壤消毒

    微生物菌肥是一種包括厭氧和好氧多種微生物復合生成的生物制劑,，使用菌肥后,，配合增施有機肥，可使土壤中有益微生物大大增多,，特別是根際土壤中有益微生物大幅增加,，拮抗某些病原微生物而產生抑制病害的作用。微生物菌肥一定要注意絕對不能和殺菌劑一起使用,。

    傳統(tǒng)微生物肥料是以含有微生物活體菌的數量多少作為有效成分的標準，由于活體菌受到種種因素 的制約 ,、影響(如加工造粒濕度 ,、含水量 、保存期,、土壤環(huán)境及施肥種類,、時間等)，活體菌的數量極易大幅度縮減,，使用效果難以保證,。

1.4 電消毒

    電消毒就是利用電直接作用于土壤或使用電處理過的水、空氣對土壤進行處理,，達到土壤消毒的目的,。

1.4.1 土壤連作障礙處理機

    利用土壤電連作障礙微水分處理技術原理制作的土壤連作障礙處理機主要解決老菜田和長期使用的育苗溫室存在的連作障礙問題。使用土壤連作障礙處理機進行土壤處理時,，只要將處理機電極部分插入土壤15～50厘米深即可,，土壤處理效果隨處理電壓、土壤含水率以及時間的增加而增加,。為了獲得良好的處理效果,，土壤含水率應保持在35～70%之間，處理電壓應達到最大值,，處理時間應保證在5分鐘以上,。^[3]

    3DT-70型土壤水電解器，主要用于空棚的土壤處理,，在低電壓情況下也可用于植物生長期間的連作障礙的防治,，處理時可將不銹鋼絲繩陰,、陽極按一定間距布設在土壤中，其深度應大于50厘米,，處理效果隨土壤含水率的增加而增加,。

1.4.2 GJX-1型臭氧水基質消毒機

    其工作原理是利用氣液混合裝置將一定濃度的臭氧容在水中并在泵的作用下導出機外。利用臭氧水處理土壤,、基質后,，猝倒病、立枯病,、根腐病,、炭疽病、褐斑病,、枯萎病等常見蔬菜土傳病害的發(fā)生顯著減少,，對根節(jié)線蟲的防治也有一定效果。

1.4.3 DDJ系列電液爆土壤處理機

    該機是根據儲能電容器在土壤膠體溶液中進行強脈沖放電形成的液電效應而對土壤滅菌消毒的,。對土壤處理的效果好于臭氧水基質消毒設備,，液電效應形成的等離子體、壓力波,、臭氧可將土壤中的細菌,、病毒及害蟲迅速殺滅，并可將土壤空氣中的氧氣轉化為氮肥及將多種礦物質營養(yǎng)活化,。該機中電容器的放電壽命為2萬～6萬次,，每667平方米土地全部處理約需放電200次，及每個電容器至少能處理667平方米的溫室100座,。

1.4.4 DHC-10型電活化水土壤處理設備

    工作原理是是利用電解水原理直接將水變?yōu)閴A性水和酸性水來處理土壤,。堿性水可非常有效的控制土傳病害并殺滅蟲卵，減少各種蟲的蟲口數,。利用電活化水處理土壤不會產生任何負作用,，也不會對生長的植物產生危害。調節(jié)電流強度和水通過活化器的速度可以控制和調節(jié)活化與殺菌強度,。目前,，這種設備處于應用效果研究階段。^[4]

    當前土壤消毒使用最多的還藥劑消毒,，熱水土壤消毒和土壤連作障礙處理機已逐步開始推廣應用,。下面主要對太陽能石灰氮消毒法、熱水土壤消毒和溴甲烷土壤消毒,、土壤連作障礙處理機這四種土壤消毒方法進行比較,。

2.1 作業(yè)效果

    溴甲烷土壤消毒和熱水土壤消毒作業(yè)效果最直接也有保障，土壤連作障礙處理機可長期連續(xù)使用,，預防效果更強一些,，太陽能石灰氮消毒法相對來說是消毒能力最弱的,。

2.2 作業(yè)成本

    太陽能石灰氮消毒法，操作簡單,，不用專門的工具,，使用同時還能為土壤帶來有機質從而減少化肥的使用，作業(yè)成本最低,，主要是人工費用,。

    溴甲烷土壤消毒操作等同于一般的植保作業(yè)，不需要購置專門設備,，使用1次有效期2～3年,一般每畝藥劑成本800元,。

    使用土壤連作障礙處理機，需要對設備進行一次性投入1～2萬元,，但可多年使用,，且操作方便、安全,，因此,，綜合成本低于使用藥劑土壤消毒。

    熱水土壤消毒成本最高,，熱水土壤消毒機每臺在10多萬元,，需要專業(yè)人員操作，每次作業(yè)費用需600元以上,。

2.3 作業(yè)時間

    土壤連作障礙處理機，可在作物生長期中使用,，作業(yè)時間不受限制,；熱水土壤消毒，作業(yè)時間也比較短,，只需要2～3天,；太陽能石灰氮消毒法一次作業(yè)需要30天左右，是四種方法中需要作業(yè)時間最長的,；使用溴甲烷土壤消毒,，如果嚴格按照相關規(guī)定操作要15～20天。

2.4 作業(yè)條件

    太陽能石灰氮消毒法,，對氣候依賴性很強,，必須要選擇氣溫最高的月份進行操作，遇到陰雨天氣會大大影響作業(yè)效果,。

    熱水土壤消毒,，雖不受天氣影響，但很顯,，地溫高時作業(yè)效果會更好,。

    使用溴甲烷土壤消毒,，基本不受外部條件的影響。

    上述三種土壤消毒作業(yè)前,，土地都需要進行耕整處理,。

    土壤連作障礙處理機由于可在作物生長期中使用，受限制最小,，只需注意土壤水分條件即可,。

    由于農民的慣性思維，當前使用藥劑土壤消毒的仍然是最多的,。但隨著人們對環(huán)境保護和食品安全越來越重視,，農藥的使用將會受到越來越多的限制，使用藥劑土壤消毒更會被嚴格控制甚至被禁止,。

    太陽能石灰氮消毒法,，雖然最環(huán)保，但土壤消毒效果沒有保證,，作業(yè)時間太長,，往往耽誤一茬作物，而且,，長時間超高溫也降低了溫室設施的使用壽命,，因此雖然作業(yè)成本低，但未得到多數農民的認可,。

    土壤連作障礙處理機,，存在的問題是作業(yè)機理還缺乏統(tǒng)一、權威的解釋,，采用不銹鋼電極會將鉻,、鎳等重金屬帶入土壤中。但其操作簡便,，作業(yè)受限制少,，綜合成本低，相信隨著進一步的改進和完善,，會得到更廣泛的應用,。

    熱水土壤消毒，作業(yè)效果好,，作業(yè)時間短,，不耽誤生產，但作業(yè)成本高一直是個比較嚴重的問題,，一次性投入過大也影響了普通農戶的購買使用,。隨著設施農業(yè)的發(fā)展，連片溫室越來越多,，使用土壤消毒機進行作業(yè)服務成為可能,，如果能對熱水土壤消毒機進行改進,，注重節(jié)能降耗，操作時與太陽能消毒相結合,，降低作業(yè)成本,，熱水土壤消毒也會有較大的發(fā)展空間。