背景及概述[1][2][3]
保護地和高附加值作物生產(chǎn)中,由于多年連茬種植,造成土壤中病原菌和蟲卵積累,土傳病害發(fā)生嚴重。土傳病原菌種類多、數(shù)量大、在土壤中存活時間長,其發(fā)生具有隱蔽性,常導致作物減產(chǎn)甚至絕收,損失巨大。國際上控制毀滅性土傳病蟲害的方法主要包括非化學和化學技術(shù)。非化學技術(shù)包括選用抗性品種、嫁接技術(shù)、輪作、無土栽培、深翻、土壤有機質(zhì)補充、太陽能消毒、生物熏蒸、蒸汽消毒和熱水處理等。
抗性品種和嫁接對土木很難培育。土壤熏蒸劑是指施用于土壤中,可以產(chǎn)生具有殺蟲、殺菌或除草等作用的氣體,從而在人為的密閉空間中防止土傳病、蟲、草等危害的一類農(nóng)藥。熏蒸劑分子量小,降解快,無殘留風險,對食品安全。在美國等國家,采用熏蒸劑進行土壤消毒是綜合防治技術(shù)體系的一部分,廣泛應用在果樹再植、草莓、草坪、蔬菜、觀賞植物上。
目前國際上已經(jīng)登記使用的土壤熏劑有碘甲烷 (methyl iodide)、氯化苦 (chloropicrin)、1,3-二氯丙烯(1,3- dichloropropene,1,3- D)、二 甲 基 二 硫(dimethyl disulfide,DMDS)、硫酰氟 (sulfuryl fluoride)、異硫氰酸丙烯酯(allyl isothiocyanate,AITC)、異硫氰酸甲酯(methyl isothiocyanate,MITC)及其產(chǎn)生前體棉?。╠azomet)及威百畝(metham sodium),在中國僅氯化苦、棉隆、威百畝及硫酰氟獲得登記。
威百畝兼有殺菌和除草作用的硫代異硫氰酸甲酯類殺線蟲劑。又名維巴姆、保豐收。1954年美國斯托弗(Stauffer)公司開發(fā)。威百畝化學名稱為 N- 甲基二硫代氨基甲酸鈉。20℃時在水 溶液中溶解度為 72.2g /100m L,在甲醇中有一定的溶解度,但在其它有機溶液中幾乎不溶。
在濃水溶液中穩(wěn)定,在稀水溶液中不穩(wěn)定;在濕土壤中發(fā)生下列化學變化分解出異氰酸甲酯,它是實際起薰蒸作用的有效成份。其小鼠急性口服 LD50為 285mg /kg;雄大鼠為 820mg /kg。異氰酸甲酯對大鼠急性口服 LD50為 97mg /kg,兔急性經(jīng)皮 LD50為800mg /kg。對眼及粘膜有刺激。
規(guī)格[1,3]
劑型有30%和48%水劑。常用于播種前土壤處理,每公頃用30%水劑37.5~75千克。威百畝一般的應用方法是土地用藥4.87- 9.47L /100m2,加水 7.6- 18.9L 稀釋,穴施加水封,過一定天數(shù)翻耕透風。使用時間要控制在播種前的 2- 4周內(nèi),為使威百畝程度的發(fā)揮效力,在應用中應注意符合下列條件:1. 土壤溫度在 8- 15 ℃間。2. 施用于濕潤的土地。3. 將田中的植物根須等有機物質(zhì)清除干凈。4. 土壤翻耕要細碎、澎松,以利于通風透氣。
應用[3]
威百畝是一種低毒、無污染、使用范圍廣的農(nóng)藥,主要用于防治線蟲病、土傳病,并兼有除草作用。熏蒸土壤可以兼殺真菌、線蟲、雜草和昆蟲等。它可殺滅根瘤線蟲、百足等;可殺滅真菌包括: 絲核菌屬、腐霉屬、鐮孢霉屬、核盤菌屬、瓶霉屬、疫霉屬、輪枝孢霉屬,橡樹根部寄生菌和十字花科根腫病原菌等;
可殺滅的雜草包括: 馬唐、看麥娘、早熟禾、水包禾、藜、馬齒莧、繁縷、公英、豚草、野芝麻、狗牙根、石茅、莎草等。
近年來,我國大部份地區(qū)線蟲病、土傳病發(fā)生較嚴重,直接危害農(nóng)作物。如南方地區(qū)兩季及三季耕作田、北方地區(qū)大棚中的土傳??;南方地區(qū)的煙草、田七及北方地區(qū)的人參等經(jīng)濟作物的線蟲病害。威百畝的使用可有效解決這些地區(qū)農(nóng)作物的病、蟲、草害。
藥理作用 [2]
當威百畝藥液與土壤中的水分混合后,能夠迅速生成一種對生物具有毒害作用的化學氣體— —異硫氰酸甲酯,它是起熏蒸作用的有效成分。在土壤中液相的異硫氰酸甲酯揮發(fā)成氣體形態(tài)在土壤中擴散。這種有毒氣體在適當?shù)耐寥拉h(huán)境條件下,能夠殺死導致作物發(fā)生枯萎病、疫病等土傳病害的病菌、線蟲以及雜草種子。在高溫季節(jié)利用日光照射,通過較長時間覆蓋塑料膜來提高土壤溫度,以殺死土壤中包括病原菌在內(nèi)的多種有害生物。
同時,還能促進土壤中有機質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化,從而提高土壤肥力水平。同時運用上述消毒滅菌技術(shù),將威百畝在土壤中的分解物異硫氰酸甲酯的化學殺菌作用與太陽能高溫物理殺菌作用有機結(jié)合,從而提高對病蟲害的防治
安全性[4]
威百畝在土壤中分解成異硫氰酸甲酯,該物質(zhì)對植物體有毒,必須待其完全分解揮發(fā)后才能種植作物。威百畝在土壤中的降解與土壤溫度和濕度有密切關(guān)系。在土溫 30 ℃以上應密封 7 d 以上,揭膜敞氣 5 d 以上;土溫 25~30 ℃密封 10~15 d,揭膜敞氣 7~10 d;土溫 20~25 ℃密封 15~25 d,揭膜敞氣
15 d。
土溫若低于 20 ℃則威百畝的防治效果會受到影響,且易對作物產(chǎn)生藥害。大田調(diào)查表明,降雨或灌溉使土壤濕潤后威百畝在土壤中的殘留物質(zhì)會滯留更長的時間,特別是在深層的土壤,會對作物產(chǎn)生藥害。土溫 20 ℃,相對濕度 30%~40%,威百畝藥劑濃度為 60 g/m2 時,未對白菜幼苗產(chǎn)生藥害,但當相對濕度達到 60%時,白菜幼苗的生長受到明顯的抑制。需要特別注意的是,當藥劑濃度較大或土壤溫度較低、含水量較高時,必須延長敞氣的時間,并對土壤進行翻松透氣 (揭膜當天翻 1 次,隔 3 d再翻 1次。
制備 [3]
百畝最經(jīng)典的制備方法是在氫氧化鈉存在下,由一甲胺與二硫化碳反應而生成的。該工藝成熟、可靠。生產(chǎn)威百畝的三種主要原料一甲胺、二硫化碳和燒堿都是常用的化工產(chǎn)品,在我國各地都容易買到。生產(chǎn)工藝路線也較簡單,易掌握。所以,只要滿足一般的化工生產(chǎn)條件就可制得。其反應如下:
主要參考資料
[1]中國農(nóng)業(yè)百科全書·農(nóng)藥卷
[2] 土壤熏蒸劑研究進展
[3] 賀以樂. 高效土壤薰蒸劑威百畝. 四川化工與腐蝕控制, 2001, 4.3: 59-60.
[4] 趙一杰, 謝學文, 傅俊范, & 李寶聚. (2012). 應用土壤熏蒸劑威百畝防治設施蔬菜土傳病害. 中國植保導刊,