日光温室是我国北方特有的农业设施形式,因其造价较低且节约能源而得到了大面积的推广应用[1]，由于日光温室相对封闭，常面临温湿度高、通风性较差等问题[2] ,使得病原微生物极易生存和繁殖,且土传病害病原菌的抗逆性高,存活力强[3]温室内作物连作生产,土壤中的植株残体及根系分泌物为病原物提供了丰富的营养和寄生载体，导致土壤环境恶化,土传病害严重4] ,对温室土壤进行消毒具有重要意义。

臭氧水对不同深度土壤微生物的消减效果

土壤表层致病微生物可接触作物的根、茎和叶位较低的叶片,引发作物病害,而土壤深层致病微生物亦可侵染植物根系使其染病。本试验分别取臭氧水处理后的0~5 cm表层土壤和15~20 cm深层土壤进行微生物计数。结果显示臭氧水对表层土壤的细菌类微生物消减效果在数值.上略高于深层土壤，但不同质量浓度臭氧水对表层和深层土壤中细菌和真菌类微生物的消减效果差异均不显著;放线菌的试验结果与之类似,除p(O3)=20 mg/L处理组外,其他处理组表层放线菌消减率和深层土壤放线菌消减率不存在显著差异(图1)。可知,在本试验条件下，臭氧水的土壤微生物消减效果至少可以到达黄瓜、番茄等常见温室作物根系分布的15~20 cm土层。

图1不同 质量浓度臭氧水对表层(0~5 cm)和深层(15~20 cm)土壤中细菌(a)、真菌(b)、放线菌(c)的消减效果

臭氧水浓度对土壤微生物的消减效果

高质量浓度臭氧水1次浇灌和低质量浓度臭氧水3次浇灌对土壤微生物消减效果见图2。用p(O3)=20 mg/L的臭氧水浇灌1次,土壤中细菌、真菌和线虫的消减率分别为20. 5%、39. 4%、27.0%,用p(O3)=5 mg/L的臭氧水间隔3 d浇灌1次,连续浇灌3次,土壤中细菌、真菌和线虫的消减率分别为49. 1%、51.5%和59. 5%,效果明显优于高浓度处理组。p(O3)=20 mg/L的臭氧水浇灌1次后,土壤中放线菌数量与原始放线菌数量差异不显著,而用p(O3)=5 mg/L臭氧水浇灌3次，土壤放线菌消减率为52.5%,显著高于高浓度处理组。

由此可知，在本试验条件下,使用p(O3)=5 mg/L的臭氧水重复浇灌3次，可以达到优于单次使用p(O3)=20 mg/L臭氧水对土壤中微生物的杀灭效果。

图2低浓度3次浇灌和高浓度1次浇灌土壤中微生物数量

臭氧水消毒对温室土壤微生物群落的影响

多样性指数分析结果显示样本Coverage指数均在99%以上(表5),表明测序结果能够很好的代表样本真实情况。表中数据为Species物种分类水平_上的观测数据,可知,原始土壤、对照组土壤、处理组土壤测到细菌物种分别为812.814.815个。Sobs指数反应丰富度的实际观测值,Shannon指数反映群落多样性,ACE指数用于估计样本的群落丰富度,可见原始土壤、对照组土壤和处理组土壤的群落多样性和群落丰富度差异不大。

土壤微生物中含有许多对农业生产有益的菌,在原始土壤、对照组土壤和处理组土壤样品的试验结果显示(图3),原始土壤、对照组土壤和处理组土壤细菌中分别含有硝酸细菌属1. 2%、1.6%、2.1%;亚硝酸细菌属1. 2%、1. 7%、1. 6%;芽孢杆菌属1. 1%、2.2%、2. 1%;链霉菌属1.7%、2.2%、1. 6%。原始土壤、对照组土壤和处理组土壤中含量在1%以，上的益生菌总量的占比分别为5. 2%、7.7%和7. 4%。

图3原始组、对照组和处理组土壤中不同菌群所占比例

针对传统土壤消毒方法存在污染环境、危害作物的问题,对臭氧水应用于温室土壤消毒的可行性进行研究。以常见土壤消毒剂石灰氮为对照,研究臭氧水质量浓度(ρ(O3))和灌溉周期对温室土壤(土层厚度0~30 cm)中细菌、真菌、放线菌和线虫消减率的影响。

结果表明:

1)用臭氧水进行土壤消毒可达深度为15~20 cm的土层，可覆盖常见温室园艺作物的根际范围,预期可减少根际染病;

2)ρ(O3)=5 mg/L的臭氧水3次处理后土壤(0~30 cm)微生物消减率高于ρ(O3)=20 mg/L的臭氧水1次处理的土壤;

3)用ρ(O3)=10~15 mg/L的臭氧水,间隔7 d浇灌土壤,连续浇灌3次,并覆盖白色ρE农用地膜，可达到很为理想的土壤(0~30 cm)微生物消减效果,以此浇灌制度进行土壤消毒对土壤细菌、真菌、放线菌和线虫的消减率分别为44. 64% .53. 53%、46.12%和48. 64% ,除线虫消减率略低于石灰氮对照组以外,臭氧水对土壤细菌、真菌、放线菌的消减率均高于对照组;

4)原始土壤中硝酸菌属、亚硝酸菌属、芽孢杆菌属和链霉菌属所占比例为5.3%,臭氧水处理后增加到7.4%,使土壤中有益微生物所占的比例略微提升。臭氧水应用于温室土壤消毒可以达到良好的土壤微生物和线虫的消减效果,且与传统的化学消毒剂相比不会产生有害副产物，因此可以将臭氧水用于防控设施内土传病害。