30 55 植物保护学报 44卷 木很难培育。我国种植的特色作物如山药D外,甲酸乙酯( ethyl formate)、乙二腈( ethanediol oscorea opposita、魔芋 Amorphophallus konjac、生姜tile,EDN)糠醛( furfural)和丙烯醛(2- propenal)是 Zingiber officinale、中草药等都缺乏抗土传病虫害的在研但还未登记的土壤熏蒸剂品种。现将这些熏蒸 品种。轮作,特别是水旱轮作是防治土传病虫害有剂研究进展综述如下。 效的措施,但随着集约化农业的发展,轮作越来越困 难;此外轮作栽种其它高附加值作物需要知识的更1已登记品种介绍 新,农民受经验的限制,接受较难。深翻即将浅层土1.1碘甲烷 翻入土壤深层,这是一种经济且较为有效的措施,但1.1.1应用研究进展 受翻土机械和劳力的限制,实施较难。有机质补充 碘甲烷和溴甲烷结构相似,早在19世纪30年代 的最大困难是缺乏具体的实施标准,也无工厂化规就有研究表明碘甲烷可以控制多种土壤有害生物 模生产。无土栽培可避免土传病虫害的发生,但无(Ruzo,2006),但其高成本和碘的缺乏导致了这个 土栽培技术及经验要求较高,且无足够的无土栽培产品的商业化发展缓慢,最终于1986年开始作为土 基质。太阳能土壤消毒及生物熏蒸消毒对土传病虫壤熏蒸剂进入市场( Blecker& Thomas,2012)。碘 害发生轻的地区有效,也缺乏相关的实施标准,在重甲烷可以用来防治草莓 Fragaria x ananassa、番茄 灾区难以取得明显效果。蒸汽及热水消毒成本较 Lycopersicon esculentum、辣椒 Capsicum annuum、观 高,并且效率较低,在中国难以推广。当前最有效且赏植物、草坪及果树上的病原菌、线虫、地下害虫和 稳定防治土传病虫害的方法是在作物种植前采用熏杂草( Hutchinson et al.,1999 ayre et al,2000 Bleck 蒸剂对土壤进行消毒 er& Thomas,2012)。可以采用机械注射直接施用 土壤熏蒸剂是指施用于土壤中,可以产生具有在种植床上或者全田,也可以通过滴灌施用,对于核 杀虫、杀菌或除草等作用的气体,从而在人为的密闭果、坚果、葡萄 Vitis vinifera和观赏植物,可以采用螺 空间中防止土传病、虫、草等危害的一类农药(毛连旋钻深度注射施用( Eayre et al,2000; Blecker& 纲等,2013)。熏蒸剂分子量小,降解快,无残留风 Thomas,2012)。施药后通过覆盖塑料膜( Luo et al, 险,对食品安全。在美国等国家,采用熏蒸剂进行土2013)、施用有机肥( Ashworth et al,201l; Xuan et 壤消毒是综合防治技术体系的一部分,广泛应用在al,2013)可防止碘甲烷气体逃逸。在不同的土壤含 果树再植、草莓、草坪、蔬菜、观赏植物上( Chellemi水量、温度、质地及熏蒸时间条件下,等量的碘甲烷 etal,1997)。溴甲烷( methyl bromide)是效果最好比溴甲烷效果更好,所以碘甲烷被提议直接作为溴 的熏蒸剂,可有效防治多种杂草、地下害虫、土传病甲烷的替代品( Ohr et al.,199; Becker et al.,1998 原线虫、真菌及细菌,但由于其破坏臭氧层,被《蒙特 Luo et al,2010)。碘甲烷和氯化苦混合使用可提高 利尔议定书》列为受控物质,我国已在2015年禁止生物活性,比例由2%到67%不等( Hutchinson et al 溴甲烷在农业生产上的使用(必要用途豁免除外)2000; Gilreath& Santos,201l; Li et al.,2014)。与溴 ( Ristaino& Thomas,1997)。随着溴甲烷的淘汰,世甲烷或者其它熏蒸剂相比,碘甲烷具有不破坏臭氧 界各国加大了替代熏蒸剂的研发,如美国是世界上层、对地下水污染风险小、常温状态为液体、容易使 溴甲烷使用量最大的国家,为了淘汰溴甲烷,美国政用且能有效降低暴露量的优点( Ashworth et al 府斥巨资对溴甲烷的替代品效果、环境安全性等进2012)。目前碘甲烷已作为土壤熏蒸剂在美国、日 行了评价( Gan et al.,2000 Gao et al.,2013; Qin et本、土耳其、新西兰、墨西哥及摩洛哥获得登记使用 al.,2016)。 ( Ashworth et al,2012),在中国尚未获得登记。 目前国际上已经登记使用的土壤熏蒸剂有碘甲1.12环境行为研究进展 烷( methyl iodide)、氯化苦( chloropicrin)、1,3-二氯丙 碘甲烷是透明、无色液体,气味类似于乙醚,易 烯(1,3- dichloropropene,1,3-D)、二甲基二硫(d-溶于水,由于分子量稍大,它的饱和蒸气压比溴甲烷 methyl disulfide,DMDS)、硫酰氟( sulfuryl fluoride)、低,但也显著高于其它熏蒸剂,所以碘甲烷在土壤中 异硫氰酸丙烯酯( allyl isothiocyanate,ATrC)、异硫有较好的扩散性(Gan& Yates,1996; Ashworth et 氰酸甲酯( methyl isothiocyanate,MC)及其产生前al,2012)。有报道称光解是溴甲烷( Castro&Bels 体棉隆( dazomet及威百亩( metham sodium),在中er,1981)和碘甲烷化学降解的一个主要途径(Fahr 国仅氯化苦、棉隆、威百亩及硫酰氟获得登记。另etal.,1995;Gan& Yates,1996),碘甲烷在对流层中木很难培育。我国种植的特色作物如山药 Di￾oscorea opposita、魔芋 Amorphophallus konjac、生姜 Zingiber officinale、中草药等都缺乏抗土传病虫害的 品种。轮作，特别是水旱轮作是防治土传病虫害有 效的措施，但随着集约化农业的发展，轮作越来越困 难；此外轮作栽种其它高附加值作物需要知识的更 新，农民受经验的限制，接受较难。深翻即将浅层土 翻入土壤深层，这是一种经济且较为有效的措施，但 受翻土机械和劳力的限制，实施较难。有机质补充 的最大困难是缺乏具体的实施标准，也无工厂化规 模生产。无土栽培可避免土传病虫害的发生，但无 土栽培技术及经验要求较高，且无足够的无土栽培 基质。太阳能土壤消毒及生物熏蒸消毒对土传病虫 害发生轻的地区有效，也缺乏相关的实施标准，在重 灾区难以取得明显效果。蒸汽及热水消毒成本较 高，并且效率较低，在中国难以推广。当前最有效且 稳定防治土传病虫害的方法是在作物种植前采用熏 蒸剂对土壤进行消毒。 土壤熏蒸剂是指施用于土壤中，可以产生具有 杀虫、杀菌或除草等作用的气体，从而在人为的密闭 空间中防止土传病、虫、草等危害的一类农药（毛连 纲等，2013）。熏蒸剂分子量小，降解快，无残留风 险，对食品安全。在美国等国家，采用熏蒸剂进行土 壤消毒是综合防治技术体系的一部分，广泛应用在 果树再植、草莓、草坪、蔬菜、观赏植物上（Chellemi et al.，1997）。溴甲烷（methyl bromide）是效果最好 的熏蒸剂，可有效防治多种杂草、地下害虫、土传病 原线虫、真菌及细菌，但由于其破坏臭氧层，被《蒙特 利尔议定书》列为受控物质，我国已在2015年禁止 溴甲烷在农业生产上的使用（必要用途豁免除外） （Ristaino & Thomas，1997）。随着溴甲烷的淘汰，世 界各国加大了替代熏蒸剂的研发，如美国是世界上 溴甲烷使用量最大的国家，为了淘汰溴甲烷，美国政 府斥巨资对溴甲烷的替代品效果、环境安全性等进 行了评价（Gan et al.，2000；Gao et al.，2013；Qin et al.，2016）。 目前国际上已经登记使用的土壤熏蒸剂有碘甲 烷（methyl iodide）、氯化苦（chloropicrin）、1,3-二氯丙 烯（1,3- dichloropropene，1,3- D）、二 甲 基 二 硫（di￾methyl disulfide，DMDS）、硫酰氟（sulfuryl fluoride）、 异硫氰酸丙烯酯（allyl isothiocyanate，AITC）、异硫 氰酸甲酯（methyl isothiocyanate，MITC）及其产生前 体棉隆（dazomet）及威百亩（metham sodium），在中 国仅氯化苦、棉隆、威百亩及硫酰氟获得登记。另 外，甲酸乙酯（ethyl formate）、乙二腈（ethanedini￾trile，EDN）、糠醛（furfural）和丙烯醛（2-propenal）是 在研但还未登记的土壤熏蒸剂品种。现将这些熏蒸 剂研究进展综述如下。 1 已登记品种介绍 1.1 碘甲烷 1.1.1 应用研究进展 碘甲烷和溴甲烷结构相似，早在19世纪30年代 就有研究表明碘甲烷可以控制多种土壤有害生物 （Ruzo，2006），但其高成本和碘的缺乏导致了这个 产品的商业化发展缓慢，最终于1986年开始作为土 壤熏蒸剂进入市场（Blecker & Thomas，2012）。碘 甲烷可以用来防治草莓 Fragaria×ananassa、番茄 Lycopersicon esculentum、辣椒 Capsicum annuum、观 赏植物、草坪及果树上的病原菌、线虫、地下害虫和 杂草（Hutchinson et al.，1999；Eayre et al.，2000；Bleck￾er & Thomas，2012）。可以采用机械注射直接施用 在种植床上或者全田，也可以通过滴灌施用，对于核 果、坚果、葡萄Vitis vinifera和观赏植物，可以采用螺 旋钻深度注射施用（Eayre et al.，2000；Blecker & Thomas，2012）。施药后通过覆盖塑料膜（Luo et al.， 2013）、施用有机肥（Ashworth et al.，2011；Xuan et al.，2013）可防止碘甲烷气体逃逸。在不同的土壤含 水量、温度、质地及熏蒸时间条件下，等量的碘甲烷 比溴甲烷效果更好，所以碘甲烷被提议直接作为溴 甲烷的替代品（Ohr et al.，1996；Becker et al.，1998； Luo et al.，2010）。碘甲烷和氯化苦混合使用可提高 生物活性，比例由2%到67%不等（Hutchinson et al.， 2000；Gilreath & Santos，2011；Li et al.，2014）。与溴 甲烷或者其它熏蒸剂相比，碘甲烷具有不破坏臭氧 层、对地下水污染风险小、常温状态为液体、容易使 用且能有效降低暴露量的优点（Ashworth et al.， 2012）。目前碘甲烷已作为土壤熏蒸剂在美国、日 本、土耳其、新西兰、墨西哥及摩洛哥获得登记使用 （Ashworth et al.，2012），在中国尚未获得登记。 1.1.2 环境行为研究进展 碘甲烷是透明、无色液体，气味类似于乙醚，易 溶于水，由于分子量稍大，它的饱和蒸气压比溴甲烷 低，但也显著高于其它熏蒸剂，所以碘甲烷在土壤中 有较好的扩散性（Gan & Yates，1996；Ashworth et al.，2012）。有报道称光解是溴甲烷（Castro & Bels￾er，1981）和碘甲烷化学降解的一个主要途径（Fahr et al.，1995；Gan & Yates，1996），碘甲烷在对流层中 530 植 物 保 护 学 报 44卷