토양 일광화

Soil solarization

토양 태양화는 토양에 기생하는 많은 식물 병원체가 죽거나 크게 [1]약해지는 수준까지 토양 온도를 높이기 위해 태양 에너지를 사용하여 해충을 제어하는 비화학적인 환경 친화적인 방법입니다.토양 태양광화는 정원과 유기농 농장의 비교적 작은 규모의 따뜻한 기후에서 사용됩니다.토양 일광화는 토양에 물을 뿌리고 방수포(통상 태양에너지를 가두는 투명 폴리에틸렌 커버)로 덮음으로써 곰팡이, 박테리아, 선충, 곤충 및 진드기 해충과 함께 토양 내 잡초를 약화하고 죽인다.이 에너지는 토양 [2]공동체에 물리적, 화학적, 생물학적 변화를 일으킨다.토양 태양화는 시간, 온도, 토양 수분에 [1]따라 달라집니다.또한 [citation needed]햇빛을 이용하여 토양 오염을 제거하거나 억제성 토양을 만드는 방법으로도 설명할 수 있다.

토양의 침입

토양 태양화는 태양 에너지(초기 간행물에서는 토양의 태양열 가열)로 이루어진 해충의 토양을 소독하는 수열 과정으로 1976년 [3]카탄에 의해 광범위한 과학적 세부사항으로 기술된 비교적 새로운 토양 파괴 방법이다.토양 태양화의 작용 방식은 복잡하고 투명한 폴리에틸렌 방수포 [4]사용으로 인한 토양 해충의 치사제로 열을 사용하는 것과 관련이 있다.태양열 난방 효과를 높이려면 최적의 계절 온도, 고온 및 태양 조사 시 멀티싱, 습기 토양 [5]조건이 필요합니다.토양 깊이가 낮아지면 토양 온도가 낮아지고 병원균을 제어하기 위해 멀칭 공정을 계속해야 한다.토양 일광화 관행은 토양 온도가 섭씨 35-60도(95-140°F)에 도달해야 하며,[6] 이는 토양 상위 30cm의 병원균을 죽인다.태양열은 토양을 완전히 소독하지 않는다.토양 태양화는 유익한 미생물을 [1]촉진하기 위해 토양을 강화한다.토양 태양화는 [6]병원균의 최대 90%를 죽임으로써 유익한 미생물 군집을 형성합니다.좀 더 구체적으로, 태양화 8일 후, V. dablie (농장 작물을 시들게 하고 죽게 만드는 곰팡이)가 25 [4]센티미터의 깊이에서 100% 죽임을 당했다고 한 연구가 보고되었다.토양 태양화는 유익한 미생물의 감소를 야기하지만, 바실러스 종과 같은 유익한 박테리아는 태양화된 [6]토양에서 높은 온도에서 생존하고 번식할 수 있다.다른 연구들도 태양화 [6]후 Trichoderma harzianum (폭염)이 증가했다고 보고했다.토양 태양화는 유리한 환경 [7]조건을 조성함으로써 경쟁력 있는 유익한 미생물의 재생식을 가능하게 한다.유익한 미생물의 수는 시간이 지남에 따라 증가하고 태양화된 토양을 병원균에 [6]더 잘 저항하게 만든다.태양화의 성공은 토양 병원체의 감소뿐만 아니라 바실루스, 슈도모나스, 탈라로미세스 플라버스 [1]등 유익한 미생물의 증가 때문이다.토양 일광화는 토양 병원균을 억제하고 식물의 성장을 증가시키는 것으로 나타났다.억제된 토양은 뿌리박테리아를 촉진하고 설탕 비트의 총 건조 중량을 3.5배 [8]증가시키는 것으로 나타났습니다.또한 토양 태양화로 처리된 사탕무에 뿌리박테리아를 촉진하는 식물의 성장이 뿌리 밀도를 4.7배 [8]증가시킨 것으로 나타났다.토양 태양화는 환경 친화적인 토양 병원체 억제를 위한 중요한 농업 관행이다.

토양 오염 제거

2008년 연구에서는 태양전지를 사용하여 카드뮴에 오염된 토양의 전기운동학(EK)을 교정하기 위한 전장을 생성했다.태양전지는 오염된 토양에서 카드뮴의 전기화를 촉진할 수 있으며, 태양전지에 의해 달성된 제거 효율은 기존 전력 [9]공급에 버금가는 수준이었다.

국내에서는 오염주유소 현장에서 벤젠에 오염된 토양 슬러리 및 지하수의 다양한 정화방법이 평가되었으며, 여기에는 다양한 첨단산화공정(AOP)이 포함되어 있다.가장 시너지 효과가 높은 교정방법은 태양광 공정을 TiO 슬러리22 및 HO 시스템과 통합하여2 벤젠 분해율 98%를 달성하여 [10]벤젠 제거율을 크게 증가시켰습니다.

역사

인도의 고대[citation needed] 문명에 이미 존재했던 토양과 식물 재료의 질병 유발 물질을 제어하기 위해 태양 에너지를 사용하려는 시도가 있었다.1939년, "모래 소독을 위한 태양 에너지"라는 용어를 사용한 그로아셰보이는 직사광선을[citation needed] 쬐어 모래를 가열할 때 티엘라비옵시스 바실라를 통제했다.

토양 태양화는 토양 침해를 위한 세 번째 접근법이다. 다른 두 가지 주요 접근법인 토양 찜질과 훈증법은 19세기 말에 개발되었다.태양화에 대한 아이디어는 폴리에틸렌이 섞인 토양에서 집중적으로 가열되는 것을 발견한 더운 요르단 계곡의 연장 노동자들과 농부들의 관찰에 기초했다.병원체 방제에 대한 생물학적 방제 메커니즘의 관여와 가능한 의미는 치료제의 매우 긴 효과를 주목하면서 첫 번째 출판물에서 제시되었다.1977년 데이비스에 있는 캘리포니아 대학의 미국 과학자들은 1976년부터 시작된 연구를 바탕으로 목화밭에서 버티실륨의 방제작용을 보고했고, 따라서 처음으로 이 방법의 광범위한 적용 가능성을 나타냈다.

토양 일광화를 위한 폴리에틸렌의 사용은 전통적인 농업 용도와 원칙적으로 다르다.태양화와 함께, 토양은 치명적인 열 수준을 달성하기 위해 최대 온도를 올리기 위해 가장 추운 달(작물 보호를 목적으로 하는 전통적인 플라스틱 재배에서처럼)에 걸쳐진다.

영향력 있는 1976년 출판 이후 10년 동안 토양 일광화는 적어도 24개국에서[11] 조사되었고, 일부 중요한 예외가 있긴 했지만, 현재는 주로 더운 지역에서 50개 이상의 국가에서 적용되었다.연구는 많은 병원균, 잡초, 절지동물에 대한 야채, 밭작물, 관상용, 과수 등 다양한 작물에 대한 태양화의 효과를 입증했다.태양화에 의해 제어되지 않는 병원균과 잡초도 검출되었다.태양화 과정과 후에 태양화된 토양에서 일어나는 생물학적, 화학적, 물리적 변화뿐만 아니라 태양화와 다른 제어 방법과의 상호작용도 조사되었다.다양한 기후 지역과 토양에서 생물학적 방제 및 성장 반응 증가를 포함한 장기적인 효과가 검증되어 태양화의 일반적인 적용 가능성을 입증했다.컴퓨터 시뮬레이션 모델은 연구자와 재배자가 사는 지역의 주변 조건이 태양화에 적합한지 여부를 안내하기 위해 개발되었습니다.

다른 방법과 통합하거나 밀폐된 유리 하우스에서 태양화를 함으로써 태양화를 개선하는 연구나 멀칭 기계를 개발하여 상업적인 응용에 관한 연구도 수행되었다.

기존 과수원에서의 태양광화 사용(예: 피스타치오 재배지의 버티실륨 제어)은 표준 식재 방법에서 중요한 편차로 1979년에 보고되었다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d Raaijmakers, Jos M.; Paulitz, Timothy C.; Steinberg, Christian; Alabouvette, Claude; Moënne-Loccoz, Yvan (2008-02-23). "The rhizosphere: a playground and battlefield for soilborne pathogens and beneficial microorganisms". Plant and Soil. 321 (1–2): 341–361. doi:10.1007/s11104-008-9568-6. ISSN 0032-079X.
  2. ^ Stapleton, James J. (September 2000). "Soil solarization in various agricultural production systems". Crop Protection. 19 (8–10): 837–841. doi:10.1016/s0261-2194(00)00111-3. ISSN 0261-2194.
  3. ^ Katan, J. (1976). "Solar Heating by Polyethylene Mulching for the Control of Diseases Caused by Soil-Borne Pathogens". Phytopathology. 66 (5): 683. doi:10.1094/phyto-66-683. ISSN 0031-949X.
  4. ^ a b Mihajlovic, Milica; Rekanovic, Emil; Hrustic, Jovana; Grahovac, Mila; Tanovic, Brankica (2017). "Methods for management of soilborne plant pathogens". Pesticidi I Fitomedicina. 32 (1): 9–24. doi:10.2298/pif1701009m. ISSN 1820-3949.
  5. ^ Katan, J (September 1981). "Solar Heating (Solarization) of Soil for Control of Soilborne Pests". Annual Review of Phytopathology. 19 (1): 211–236. doi:10.1146/annurev.py.19.090181.001235. ISSN 0066-4286.
  6. ^ a b c d e Katan, Jaacov; Gamliel, Abraham (2017-08-02), "SECTION 3: Soil Solarization as Integrated Pest Management", Soil Solarization: Theory and Practice, The American Phytopathological Society, pp. 89–90, doi:10.1094/9780890544198.012, ISBN 9780890544198
  7. ^ Stapleton, J.J.; DeVay, J.E. (June 1986). "Soil solarization: a non-chemical approach for management of plant pathogens and pests". Crop Protection. 5 (3): 190–198. doi:10.1016/0261-2194(86)90101-8. ISSN 0261-2194.
  8. ^ a b Stapleton, J.J.; Quick, J.; Devay, J.E. (January 1985). "Soil solarization: Effects on soil properties, crop fertilization and plant growth". Soil Biology and Biochemistry. 17 (3): 369–373. doi:10.1016/0038-0717(85)90075-6. ISSN 0038-0717.
  9. ^ Yuan S; Zheng Z; Chen J; Lu X (June 2008). "Use of solar cell in electrokinetic remediation of cadmium-contaminated soil". J. Hazard. Mater. 162 (2–3): 1583–7. doi:10.1016/j.jhazmat.2008.06.038. PMID 18656308.
  10. ^ Cho IH; Chang SW (January 2008). "The potential and realistic hazards after a solar-driven chemical treatment of benzene using a health risk assessment at a gas station site in Korea". J Environ Sci Health a Tox Hazard Subst Environ Eng. 43 (1): 86–97. doi:10.1080/10934520701750090. PMID 18161562. S2CID 19062151.
  11. ^ Katan, J. (1987). "The first decade (1976–1986) of soil solarization (solar heating): A chronological bibliography". Phytoparasitica. 15 (3): 229–255. doi:10.1007/BF02979585. S2CID 31396706.

추가 정보