高溫熱水土壤消毒方法及高溫熱水土壤消毒機的製作方法
2023-05-30 19:48:21
專利名稱：高溫熱水土壤消毒方法及高溫熱水土壤消毒機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種土壤消毒方法及其所用設備。
(二)、背景技術近年來，瓜果、蔬菜、花卉等具有重要經濟價值的作物面積迅速擴大，保護地生產面積不斷增加，設施農業高密度栽培及在同一塊土地上連年種植同一種作物，均會導致土傳病害病原菌的積累、生長和繁殖。這類病害如果不及時加以控制，會造成嚴重減產或降低產品質量，甚至造成絕收。土壤消毒是控制土傳病害的重要措施之一，已逐漸為廣大農民所接受。
目前普遍採用的土壤消毒方法有藥劑消毒法、太陽能消毒法和蒸氣熱消毒法。
藥劑消毒法包括毒土法和燻蒸法，是在播種前後將藥劑施入土壤中，目的是防止種子帶病和土傳病的蔓延。主要施藥方法有；噴淋或澆灌法。將藥劑用清水稀釋成一定濃度，用噴霧器噴淋於土壤表層，或直接澆灌到土壤中，使藥液滲入土壤深層，殺死土壤中病菌。噴淋施藥處理土壤適用於大田、育苗營養土、草坪更新等。澆灌法施藥適用於果樹、瓜類、茄果類作物的灌溉和各種作物苗床消毒，防治苗期病害。
毒土法是先將藥劑配成毒土， 然後施用。毒土的配製方法是將農藥(乳油、可溼性粉劑)與具有一定溼度的細土按比例混勻製成。毒土的施用方法有溝施、穴施和撒施。
燻蒸法則利用土壤注射器或土壤消毒機將燻蒸劑注入土壤中，於土壤表面蓋上薄膜等覆蓋物。
在密閉或半密閉的設施中使燻蒸劑的有毒氣體在土壤中擴散，殺死病菌。土壤燻蒸後，待藥劑充分散發後才能播種，否則，容易產生藥害。常用的土壤燻蒸消毒劑有溴甲烷、甲醛等。此方法在設施農業中的草莓、西瓜、蔬菜的種植和苗木的苗床、綠地草坪栽植等方面均有應用。
然而上述土壤藥劑消毒法容易造成環境汙染，而且容易使農產品產生藥物殘留影，影響農產品質量。
太陽能消毒法是在溫室或田間作物採收後，連根拔除田間老株，多施有機肥料，然後把地翻平整好，在7～8月份，氣溫達35℃以上時，用透明吸熱薄膜覆蓋好，土壤溫度可升至50℃～60℃，密閉15～20天，可殺死土壤中的多種病菌。這一方法適合在我國北方地區連年種植草莓、西瓜、花卉的大棚溫室裡應用，但是這種方法容易受到天氣和季節的幹擾和影響。
蒸氣熱消毒法是一種使用蒸氣熱對土壤消毒的方法，採用蒸氣鍋爐加熱，通過導管把蒸氣熱能送到土壤中，使土壤溫度升高，殺死病原菌，達到防治土傳病害的目的。這種消毒方法要求設備比較複雜，只適合經濟價值較高的作物在苗床上小面積使用，目前國內尚無專用熱蒸氣土壤消毒設備及成熟的技術方法。
(三)、發明內容本發明的目的是提供一種高溫熱水土壤消毒方法及高溫熱水土壤消毒機，解決土壤消毒無環境汙染、無農藥殘留物、不影響農產品質量，避免作物連種易受病蟲害危害的問題。
本發明高溫熱水土壤殺菌消毒方法的技術方案 其特徵在於有如下步驟(1)、在土壤消毒之前先將土壤翻鬆；(2)、在待消毒的土壤上鋪設熱水噴灑管，熱水噴灑管上密布噴水孔；(3)、在土壤和熱水噴灑管上面覆蓋保溫膜；(4)、用高溫熱水土壤消毒機將水加熱至37-95℃，開啟熱水閥門，熱水經噴水孔向土壤噴灑熱水；(5)、關閉熱水閥門，覆蓋保溫膜保溫0.5-5.0小時。
上述(1)中，土壤翻鬆深度為10-50釐米，對葉菜類種植土壤翻鬆深度為10-20cm，對果菜類種植土壤翻鬆深度為25-35cm。
在(4)中向土壤的熱水噴灑量為50-150升/m2。
在(4)中高溫熱水消毒機中的水是農業灌溉用水、河川水或井水。
本發明的高溫熱水土壤消毒機，其特徵在於包有保溫外殼的主機1載於底座6上，主機的進水管7與原水供給裝置4連接，熱水噴灑管包括熱水主管2、分配管8、熱水支管3，熱水支管上密布噴水孔9；主機1具有一個保溫外殼12，主機1的下部有一個加熱內膽11，加熱內膽11的內腔與燃燒器10的出火口相對接，加熱內膽11內腔的上端與主機中部的煙箱和中腔13內的回火管連通；主機的上部有一個頂部水箱16，頂部水箱上部進口與進水管7和溢流管17連接，頂部水箱出水口經中腔13、加熱內膽11與保溫外殼之間的空腔與下部的熱水出水管18連通，熱水出水管18由三通管24分別與頂部水箱的回水管25和熱水主管2連接。
上述中腔13內有順序相連通的一次回火管19、前煙箱14、二次回火管20和後煙箱15。
上述熱水出水管18上依次連接循環水溫度傳感器21和循環泵22，回水管25上連接循環水電磁閥23。
上述進水管7上連接進水電磁閥門26和球閥過濾器27。
上述熱水主管2上連接水錶28、供水電磁閥30和熱水閥門29。
上述與安裝在加熱內膽後側上方的溫度檢測傳感器31連接。
上述頂部水箱連接水位計32和水位傳感器33。
有益效果本發明高溫熱水土壤消毒方法及高溫熱水土壤消毒機是用將水加熱為高溫熱水並向土壤噴灑，對土壤進行殺菌的一種方法和機器。使用者可根據土壤中病蟲害的種類，自行調節殺菌所需的溫度，對土壤進行噴灑消毒，最高能將熱水的溫度設定到95℃；由於高溫熱水土壤消毒設備是常壓開放式的，其安全性能高，操作人員不需要具備高壓容器設備使用資格證書，在戶外使用時安全可靠；土壤消毒不受季節限制，在冬季等任何時期都可以進行消毒。
本發明採用熱水對土壤消毒，可針對土壤中的病蟲害進行殺滅處理，滅菌範圍廣，效果見表1；可有效地防治土壤地表至50Cm深層部中的病原菌，而對農作物無害，提高了農作物的品質；改善了土壤環境，使土壤內pH值增加0.5、EC(土壤含鹽濃度)降低0.3-0.5，對環境無汙染，對人畜無公害；消毒後的土壤中仍保畄大量有益腐生根瘤菌，解決了連茬作物易受土壤中存在的病原菌、病蟲害危害的難題，有利於綠色農產品的生產。
用熱水消毒土壤的防治效果試驗表明，對蔬菜的多種病原菌具有優秀的殺滅防治效果，結果見表1。
表1用熱水土壤處理對主要病原菌的殺滅溫度和殺滅時間試驗結果
通過病蟲害預防效果試驗研究表明用熱水對土壤進行消毒處理後，土壤病害發病率明顯降低，效果見表2。
表2高溫熱水處理的土壤病害防治效果
通過病原菌、病蟲害殺滅效果試驗研究表明，用熱水對土壤進行消毒處理後，能有效的降低土壤中的鐮刀菌及線蟲的殘留數量，效果見表3。
表3熱水處理的土壤對鐮刀菌及線蟲的防治效果(熱水土壤處理10天後，病原菌分離)
熱水對土壤進行消毒處理後，有效地減少土壤內病菌的密度，降低病毒在土壤表面上的活性。
表4高溫熱水對不同深度土壤中的蕃茄枯萎病菌密度的影響
*高溫熱水處理土壤3天後分別採集各層感染枯萎病的病土；
**採集土壤乾燥後培養、測定在培養基上的枯萎病菌數量；***高溫熱水灌注量100L/m2表5熱水處理對土壤化學性的影響
圖1是本發明熱水土壤消毒方法的示意圖；圖2是熱水噴灑管的結構示意圖。
圖3是本發明熱水土壤消毒機的結構原理圖；圖4是本發明熱水土壤消毒機主機的內部結構示意圖。
圖5是本發明熱水土壤消毒機主機另一斷面的內部結構示意圖。
圖6是本發明熱水土壤消毒機主機實施例的主視圖；圖7是圖6的右視圖；圖8是圖6的俯視圖。
圖中1-主機、2-熱水主管、3-熱水支管、4-原水供給裝置、5-保溫膜、6-機底座、7-進水管、8-分配管、9-噴水孔、10-燃燒器、11-加熱內膽、12-保溫外殼、13-中腔、14-前煙箱、15-後煙箱、16-頂部水箱、17-溢流管、18-熱水出水管、19-一次回火管、20-二次回火管、21-循環水溫度傳感器、22-循環泵、23-循環水電磁閥、24-三通管、 25-回水管、26-進水電磁閥門、27-球閥過濾器、28-水錶、29-熱水閥門、30-供水電磁閥、31-溫度檢測傳感器、32-水位計、33-水位傳感器。
具體實施方式
實施例1參見圖1，這種高溫熱水土壤殺菌消毒方法用熱水土壤殺菌消毒機將水加熱至90℃，通過熱水主管2、分配管8將熱水分配供給熱水支管3，再由熱水支管3上的噴水孔9噴出，直接滲入土壤地表至20Cm深度處，熱水注入土壤後的溫度為60℃，土壤表面覆蓋塑料保溫膜保溫，保持0.5小時。其步驟為(1)、在土壤消毒之前先將土壤翻鬆，對葉菜類種植土壤翻鬆深度為20cm；(2)、在待消毒的土壤上間隔鋪設熱水噴灑管，熱水噴灑管上密布噴水孔；(3)、在土壤和熱水噴灑管上面覆蓋保溫膜；(4)、用高溫熱水土壤消毒機將水加熱至90℃，開啟熱水閥門，熱水經熱水噴水孔向土壤噴灑，其噴灑量為100L/m2，土壤中熱水溫度達60℃；(5)、關閉熱水閥門，覆蓋保溫膜保溫0.5小時。
實施例2這種高溫熱水土壤殺菌消毒方法用熱水土壤殺菌消毒機將水加熱至95℃，通過熱水噴灑管上的噴水口噴出，直接滲入土壤地表至30Cm深度處，熱水注入土壤後的溫度為85℃，土壤表面覆蓋塑料保溫膜保溫，保持1.0小時。其特徵在於有如下步驟(1)、在土壤消毒之前先將土壤翻鬆，對果菜類種植土壤翻鬆深度為30cm；(2)、在待消毒的土壤上間隔鋪設熱水噴灑管，熱水噴灑管上密布噴水孔；(3)、在土壤和熱水噴灑管上面覆蓋塑料保溫膜；(4)、用高溫熱水土壤消毒機將水加熱至95℃，開啟熱水閥門，熱水經熱水噴水孔向土壤噴灑，向土壤的熱水噴灑量為150升熱水/m2土壤中熱水溫度達85℃；高溫熱水消毒機中的水是農業灌溉用水、河川水或井水。
(5)、關閉熱水閥門，覆蓋塑料保溫膜保溫1.0小時。
高溫熱水土壤消毒機參見圖2-8，高溫熱水消毒機包有保溫外殼的主機1載於底座6上，主機的進水管7與原水供給裝置4連接，開啟進水管上連接的進水電磁閥門26，水經球閥過濾器27進入頂部水箱16，頂部水箱內部下側與中腔13相通、水由中腔13流入加熱內膽11與保溫外殼12之間的空腔，然後流入熱水出水管18，熱水出水管18上依次連接循環水溫度傳感器21和循環泵22。熱水出水管18與三通管24連接，三通管24一路與頂部水箱的回水管25、循環水電磁閥23連通；另一路連接熱水供水水錶28、供水電磁閥30和熱水閥門29，熱水閥門29與鋪設在待消毒的土壤上的熱水主管2、熱水支管3連接、熱水通過管上密布噴水孔9注入土壤。
主機的頂部水箱16上部與溢流管17連接，頂部水箱連接水位計32、當水箱的水位超過設定最高水位時，在水位傳感器33的作用下，超越水位的水從溢流管17排出熱水土壤消毒機外；當水位低於設定的最低水位時，在水位傳感器33的作用下，開啟進水管上連接的進水電磁閥門26，向水箱供水，保證熱水土壤消毒機的安全運行。
加熱內膽11的內腔與燃燒器10的出火口相對接，加熱內膽11的內腔上端與中腔13連通，中腔13內有順序相連通的一次回火管19、前煙箱14、二次回火管20和後煙箱15。保證進水充分換熱，熱能被充分利用，提高熱效率。
高溫熱水土壤消毒機的燃燒器10與安裝在加熱內膽11後側上方的溫度檢測傳感器31連接，當加熱內膽11中的水溫低於和高於設定溫度時，燃燒器將被啟動和停止加熱。燃燒器10可以外購北京奧林匹亞鍋爐有限公司生產的產品。
當消毒機內的水溫低於設定水溫時，熱水出水管18處依次連接循環水溫度傳感器21、將啟動循環泵22、循環水電磁閥23開啟，経三通管24和回水管25流回頂部水箱，循環加熱。
當消毒機內的水溫達到設定水溫時，經三通管24的另一端連接熱水供水水錶28、供水電磁閥30和熱水閥門29開啟，熱水閥門29與鋪設好的熱水主管2、熱水支管3連接、熱水通過管上噴水孔9注入土壤，並通過觀察供水水錶28，用熱水閥門29調控熱水供應量。
在高溫熱水土壤消毒機後煙箱上半部的排煙口頂面的中間設計一擋水板，擋水板的寬度大於煙箱下部接管的直徑；後煙箱的上半部的排煙口下面板被設計成向外傾斜，面板的下面板的兩側分別設計有排水孔，便於高溫熱水土壤消毒機在戶外的安全使用。
權利要求
1.一種高溫熱水土壤消毒方法，其特徵在於有如下步驟(1)、在土壤消毒之前先將土壤翻鬆；(2)、在待消毒的土壤上鋪設熱水噴灑管，熱水噴灑管上密布噴水孔；(3)、在土壤和熱水噴灑管上面覆蓋保溫膜；(4)、用高溫熱水土壤消毒機將水加熱至37-95℃，開啟熱水閥門，熱水經噴水孔向土壤噴灑熱水；(5)、關閉熱水閥門，覆蓋保溫膜保溫0.5-5.0小時。
2.根據權利要求1所述的高溫熱水土壤消毒方法，其特徵在於上述(1)中，土壤翻鬆深度為10-50釐米，對葉菜類種植土壤翻鬆深度為10-20cm，對果菜類種植土壤翻鬆深度為25-35cm。
3.根據權利要求1所述的高溫熱水土壤消毒方法，其特徵在於上述(4)中向土壤的熱水噴灑量為50-150升/m2。
4.根據權利要求1所述的高溫熱水土壤消毒方法，其特徵在於上述(4)中高溫熱水消毒機中的水是農業灌溉用水、河川水或井水。
5.一種高溫熱水土壤消毒機，其特徵在於包有保溫外殼的主機載於底座上，主機的進水管與原水供給裝置連接，熱水噴灑管包括熱水主管、分配管、熱水支管，熱水支管上密布噴水孔；主機具有一個保溫外殼，主機的下部有一個加熱內膽，加熱內膽的內腔與燃燒器的出火口相對接，加熱內膽內腔的上端與主機中部的煙箱和中腔內的回火管連通；主機的上部有一個頂部水箱，頂部水箱上部進口與進水管和溢流管連接，頂部水箱出水口經中腔、加熱內膽與保溫外殼之間的空腔與下部的熱水出水管連通，熱水出水管由三通管分別與頂部水箱的回水管和熱水主管連接。
6.根據權利要求1所述的高溫熱水土壤消毒機，其特徵在於上述中腔內有順序相連通的一次回火管、前煙箱、二次回火管和後煙箱。
7.根據權利要求1所述的高溫熱水土壤消毒機，其特徵在於上述熱水出水管上依次連接循環水溫度傳感器和循環泵，回水管上連接循環水電磁閥。
8.根據權利要求1所述的高溫熱水土壤消毒機，其特徵在於上述熱水主管上連接水錶、供水電磁閥和熱水閥門。
9.根據權利要求1所述的高溫熱水土壤消毒機，其特徵在於上述與安裝在加熱內膽後側上方的溫度檢測傳感器連接。
10.根據權利要求1所述的高溫熱水土壤消毒機，其特徵在於上述頂部水箱連接水位計和水位傳感器。
全文摘要
一種高溫熱水土壤消毒方法及高溫熱水土壤消毒機，在土壤消毒之前先將土壤翻鬆；在待消毒的土壤上鋪設熱水噴灑管，熱水噴灑管上密布噴水孔；然後在土壤和熱水噴灑管上面覆蓋保溫膜；用高溫熱水土壤消毒機將水加熱至37－95℃，開啟熱水閥門，熱水經噴水孔向土壤噴灑熱水；最後關閉熱水閥門，覆蓋保溫膜保溫0.5－5.0小時。本發明採用熱水對土壤進行殺菌消毒，不受季節限制，可針對土壤中的病蟲害進行殺滅處理，而對農作物無害，提高了農作物的品質，對環境無汙染，消毒後的土壤中仍保留大量有益腐生根瘤菌，解決了連茬作物易受土壤中存在的病蟲害危害的難題，有利於綠色農產品生產的發展。
文檔編號A01M19/00GK1846474SQ20061020040
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者金秀泰, 牟永勳, 李 真 申請人:金秀泰