CN102405807A - 酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法，是将酸性电生功能水与烟草黑胫病菌充分接触，接触时间30-300s，每隔24-72h喷洒一次酸性电生功能水，采用计算机图像处理的方法计算酸性电生功能水对烟草黑胫病菌的抑制率；微酸性电生功能水对烟草黑胫病菌起到了抑制作用，抑制率高达50%以上。本发明生产方法简单、生产成本低、处理成本低，本发明所用酸性电生功能水安全、无害、无残留性、无不安全隐患。

Description

酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法

 

技术领域

本发明涉及一种酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法，属于农作物病虫害防治技术领域。

背景技术

“电生功能水（Electrolyzed Functional Water, EFW）”，亦称电解离子水，氧化电位水和电解水等。它是含氯的化合物与饮用水或者盐酸与饮用水的稀溶液，在特殊电解装置的处理下得到的酸性电生功能水和碱性电生功能水的总称。其中，酸性电生功能水具有较低的pH值，较高的氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential， ORP）和一定的有效氯浓度（Available Chlorine Concentration， ACC）。它主要包括：强酸性电生功能水（pH < 3.0, ORP > 1000 mV, ACC 20-100 mg/L）、微酸性电生功能水（pH 5.0-6.5，ORP 800-1000 mV，ACC 20-100 mg/L）。酸性电生功能水由于具有广泛的杀菌效果而倍受关注，并被利用在很多方面。目前，国内外对于酸性电生功能水的应用研究主要集中在医疗卫生、食品加工、农业生产三大领域，已经取得了丰富的研究成果。2002年日本厚生将酸性电生功能水列为食品添加剂范畴。

黑胫病是我国烤烟生产中的一种***性的真菌病害。黑胫病菌为兼性腐生菌，能以菌丝体、孢子囊、游动孢子、厚垣孢子、卵孢子多种形态结构存活，主要以休眠菌丝体和厚垣孢子在土壤或粪肥中的病残体上越冬，一般可存活3年左右，翌年烤烟大田移栽期环境条件适宜时，病菌将大量繁殖，形成当年的染源。

烟草黑胫病广泛分布于世界烟草种植区，也是我国烟草上主要病害之一。据我们调查我国黄淮烟区的山东、河南和安徽，是历史上比较严重的黑胫病区。云南、贵州、广东、福建、湖南亦较普遍。东北的辽宁也有发生。这些病区的发病率一般为10-15%，重者达50%。目前针对抑制烟草黑胫病的方法主要有：（1）选育和推广抗病品种；（2）农业防治措施，如栽培时选用无病壮苗、合理轮作、适时早栽、改进栽培措施、注意田间卫生；（3）药剂防治，75%甲基托布津、25%甲霜灵、95%敌克松、0.3%乙磷铝或58%瑞毒霉锰锌、53%金雷多米尔。但是上述抑制黑胫病的方法有一定局限性，如普遍投资大，周期长，应用规模较小，难以应用；而药剂防治方法会造成一定残留，半衰期长，对环境造成污染，因此也存在一定的缺点。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种利用酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法。该方法简单易行，处理成本低，无残留，能够明显抑制烟草黑胫病菌，是一种新型实用、安全有效的方法。

一种利用酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法，具体方案如下：

用酸性电生功能水喷洒烟草黑胫病菌，每次喷洒时，酸性电生功能水与烟草黑胫病的接触时间为30-300 s，每隔24-72 h喷洒一次酸性电生功能水；所述的酸性电生功能水包括强酸性电生功能水（AEFW）和微酸性电生功能水（SEFW）；所述强酸性电生功能水的pH值不高于3.0，氧化还原电位为1000-1200 mV，有效氯浓度为20-100 mg/L；所述微酸性电生功能水的pH值为5.0-6.5，氧化还原电位为800-1000 mV，有效氯浓度为20-100 mg/L。所述酸性电生功能水的有效氯浓度优选60 -100 mg/L。

所述酸性电生功能水优选微酸性电生功能水。

所述酸性电生功能水喷洒的时间间隔为优选48 h，即每隔48 h喷洒一次酸性电生功能水。

所述酸性电生功能水需与烟草黑胫病菌充分接触。

所述酸性电生功能水与烟草黑胫病菌的接触时间优选30 s。

与现有技术相比，本发明具有的优点和有益效果为：（1）本发明抑制烟草黑胫病菌效果显著，抑制率高达50%以上；（2）本发明生产方法简单、生产成本低，本发明只需承担水费和电费，因此成本很低；（3）本发明所用酸性电生功能水安全、无害，在使用后可以还原为普通水，对环境不会造成危害，同样对使用者来说安全，没有伤害性和残留性。该方法是一种新型实用、安全有效的方法。

本发明的另一个的目的是提供了采用计算机图像处理方法计算酸性电生功能水对烟草黑胫病菌抑制率的方法。

图2显示了在培养一段时间后黑胫病菌的菌落，通过计算机图像处理的方法计算第一个圈内的面积S ₁，第二个圈内面积S ₂，第三个圈内面积S ₃。第一次喷洒酸性电生功能水后烟草黑胫病菌的扩增率：

式中 

： 第一次喷洒酸性电生功能水后烟草黑胫病菌的扩增率

S _2-1：第一个圈和第二个圈之间的面积

第二次喷洒酸性电生功能水后烟草黑胫病菌的扩增率：

式中 

：第二次喷洒酸性电生功能水后烟草黑胫病菌的扩增率

S _3-2：第二个圈和第三个圈之间的面积

用此方法计算黑胫病菌的扩增率可以消除S ₁、S ₂带来的随机误差。

酸性电生功能水对烟草黑胫病菌的抑制率：

式中 

：酸性电生功能水对烟草黑胫病菌的抑制率

：对照组烟草黑胫病菌的扩增率

：喷洒微酸性电生功能水后烟草黑胫病菌的扩增率（n=1、2、3、……）。

附图说明

图1  喷洒不同指标的酸性电生功能水后烟草黑胫病菌的扩增率（接触时间300 s）；

其中X轴是酸性电生功能水不同有效氯浓度，Control是对照组有效氯浓度为0 mg/L，Y轴是烟草黑胫病菌扩增率；

图2  喷洒pH6.06、有效氯浓度91 mg/L的酸性电生功能水和无菌水后的烟草黑胫病菌的菌落对比（接触时间300 s）；

经过144 h培养之后烟草黑胫病菌落的大小，从内到外依次为第一个圈、第二个圈、第三个圈，第一个圈所包围的面积是接种之后培养48 h的菌落大小，第一个圈和第二个圈之间的面积是第一次喷洒pH6.06、有效氯浓度91 mg/L的微酸性电生功能水后培养48 h的菌落大小，第三个圈和第二个圈之间是第二次喷洒pH6.06、有效氯浓度91 mg/L的微酸性电生功能水后培养48 h的菌落大小；

图3  pH6.06、有效氯浓度90 mg/L的微酸性电生功能水和烟草黑胫病菌接触时间对烟草黑胫病菌扩增率的影响；

其中X轴是pH6.06、有效氯浓度90 mg/L的微酸性电生功能水与烟草黑胫病菌接触的时间，Control是烟草黑胫病与无菌水的接触时间为300 s，Y轴是烟草黑胫病菌扩增率；

图4  pH6.06、有效氯浓度90 mg/L的微酸性电生功能水和烟草黑胫病菌接触30 s和5 min效果对比。

具体的实施方式

酸性电生功能水的制备

（1） 按照质量百分数为3%的比例将浓盐酸稀释在蒸馏水中，充分搅拌均匀，然后置于酸性电生功能水生产装置的电解液瓶中；

（2） 在电压5 V、电流8 A、盐酸溶液流量1.02 L/h，原水流量100 L/h的条件下连续进行电解反应，生产酸性电生功能水；经检测所得酸性电生功能水为pH=2.33±0.10、有效氯浓度90±3 mg/L、氧化还原电位1187±10 mV的酸性电生功能水。

实施例1 酸性电生功能水对烟草黑胫病菌的抑制试验

（1） 试验材料

烟草黑胫病菌。

（2） 试验材料的前处理

首先将烟草黑胫病菌接种在提前准备好的马铃薯葡萄糖琼脂平板上，放置在温度为28±1 ℃恒温培养箱中，培养48 h备用。

（3） 试验的处理

把制备的酸性电生功能水进行稀释或者加碳酸氢钠溶液制备出以下指标的酸性电生功能水：

无菌水（对照） pH=7.33±0.10、ORP=174 mV、ACC=0 mg/L。

   （4） 试验方法

将准备好的42个无杂菌的已接种烟草黑胫病菌的平板随机分成7组，在每个平板的背面用勾画笔画出此时菌落的大小，全部放进预先灭好菌的超净工作台中，在超净工作台中，将在试验前制备的表1中7种不同指标的酸性电生功能水分别喷洒到7组接种烟草黑胫病菌的平板中，每个平板中的喷洒量为20 mL，选取20 mL的原则是为了保证不同指标的酸性电生功能水能淹没全部的烟草黑胫病菌，因为只有酸性电生功能水与烟草黑胫病菌接触才能起到抑菌的作用，接触时间为300 s，然后把每个平板中的不同指标的酸性电生功能水倒入废液缸中，用酒精灯烧平板的周圈，防止污染杂菌，最后把处理好的接种有烟草黑胫病菌的平板放入28±1 ℃的恒温培养箱中培养48 h（两次喷洒的时间间隔也是48 h），取出，在每个平板的背面再次画出此时的菌落的大小；依次重复上述步骤，再喷洒一次表1中制备的7种不同指标的酸性电生功能水，48 h后取出、画圈，计算每次喷洒不同指标酸性电生功能水后烟草黑胫病菌的扩增率。

（5） 酸性电生功能水对烟草黑胫病菌抑制率的计算

（6） 试验结果

结果（见图1和图2），喷洒过不同指标酸性电生功能水的烟草黑胫病菌扩增率明显低于对照组（p < 0.01），微酸性电生功能水的有效氯浓度对烟草黑胫病菌的扩增率的影响极显著（p < 0.01），在同一有效氯浓度下，不同pH对烟草黑胫病菌的扩增率的影响不显著（p > 0.05）。当有效氯浓度达到90 mg/L的时候，喷洒强酸性和微酸性电生功能水后烟草黑胫病菌的扩增率几乎相同（p > 0.05），抑制率高达50%以上，因为强酸会对植物有伤害作用，并且试验发现，当有效氯浓度达到90 mg/L时，强酸性和微酸性电生功能水对烟草黑胫病的抑制率影响不显著，因此优选微酸性电生功能水（pH6.06、ACC=90 mg/L、ORP=922 mV）。

实施例2 酸性电生功能水与烟草黑胫病菌接触时间对烟草黑胫病菌抑制率的影响

（1） 试验材料 

烟草黑胫病菌。

（2） 试验材料前处理

见实施例1。

（3） 试验的处理  

根据实施例1得出的结果，采用微酸性电生功能水进行试验，把制备的强酸性电生功能水加碳酸氢钠溶液制备出以下指标的微酸性电生功能水：

微酸性电生功能水：pH=6.06，氧化还原电位ORP=922 mV，有效氯浓度ACC=90 mg/L；

无菌水（对照） pH=7.33±0.10、 ORP=174 mV、ACC=0 mg/L。

（4） 试验方法  

将准备好的30个无菌的已接种烟草黑胫病菌的平板随机分成5组，在每个平板的背面用勾画笔画出此时菌落的大小，全部放进预先灭好菌的超净工作台中，在超净工作台中，将在试验前制备的微酸性电生功能水分别喷洒到其中4组接种烟草黑胫病菌的平板中，每个平板中的喷洒量为20 mL，选取20 mL的原则是为了保证微酸性电生功能水淹没全部烟草黑胫病菌，因为只有酸性电生功能水与烟草黑胫病菌接触才能起到抑菌的作用，4组的接触时间分别为30 s、60 s、120 s、300 s，对照组喷洒20 mL无菌水，接触时间为300 s。接触时间结束后把每个平板中的微酸性电生功能水倒入废液缸中，用酒精灯烧平板的周圈，防止污染杂菌，最后把处理好的接种有烟草黑胫病菌的平板放入28±1 ℃的恒温培养箱中培养48 h（两次喷洒的时间间隔也是48 h），取出，在每个平板背面再次画出此时菌落的大小；再依次重复上述步骤3次后，每次喷洒前都要在平板背面画出菌落的大小，计算每次喷洒微酸性电生功能水后烟草黑胫病菌的扩增率。

（5）酸性电生功能水对烟草黑胫病菌抑制率的计算

（6） 试验结果

结果表明（见图3和图4），喷洒微酸性电生功能水后烟草黑胫病菌扩增率显著低于对照组（p < 0.01），抑制率高达50%以上，微酸性电生功能水与黑胫病菌不同的接触时间对烟草黑胫病菌的扩增率的影响不显著（p > 0.05）。在实际应用中，可采用喷洒或灌溉的方式实现烟草黑胫病的防治，而这两种施用方式可以保证微酸性电生功能水与病菌有充分的接触时间，但根据实验结果，接触时间对抑菌率影响不显著，因此，微酸性电生功能水与烟草黑胫病菌接触时间可优选30 s。

最后需说明的是，以上实施例仅用以说明技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法，其特征在于：用酸性电生功能水喷洒烟草黑胫病菌，酸性电生功能水需与烟草黑胫病菌接触，每次喷洒时，酸性电生功能水与烟草黑胫病的接触时间为30-300 s，每隔24-72 h喷洒一次酸性电生功能水；所述的酸性电生功能水包括强酸性电生功能水（AEFW）和微酸性电生功能水（SEFW）；所述强酸性电生功能水的pH值不高于3.0，氧化还原电位为1000-1200 mV，有效氯浓度为20-100 mg/L；所述微酸性电生功能水的pH值为5.0-6.5，氧化还原电位为800-1000 mV，有效氯浓度为20-100 mg/L。

2.根据权利要求1所述的一种酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法，其特征在于：所述酸性电生功能水的有效氯浓度为60-100 mg/L。

3.根据权利要求1所述的一种酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法，其特征在于：所述酸性电生功能水为微酸性电生功能水。

4.根据权利要求1所述的一种酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法，其特征在于：所述酸性电生功能水喷洒的时间间隔为48 h。

5.根据权利要求1所述的一种酸性电生功能水抑制烟草黑胫病菌的方法，其特征在于：所述酸性电生功能水与烟草黑胫病菌的接触时间为30 s。

Images