专利名称：高温热水土壤消毒方法及高温热水土壤消毒机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种土壤消毒方法及其所用设备。
(二)、背景技术近年来，瓜果、蔬菜、花卉等具有重要经济价值的作物面积迅速扩大，保护地生产面积不断增加，设施农业高密度栽培及在同一块土地上连年种植同一种作物，均会导致土传病害病原菌的积累、生长和繁殖。这类病害如果不及时加以控制，会造成严重减产或降低产品质量，甚至造成绝收。土壤消毒是控制土传病害的重要措施之一，已逐渐为广大农民所接受。
目前普遍采用的土壤消毒方法有药剂消毒法、太阳能消毒法和蒸气热消毒法。
药剂消毒法包括毒土法和熏蒸法，是在播种前后将药剂施入土壤中，目的是防止种子带病和土传病的蔓延。主要施药方法有；喷淋或浇灌法。将药剂用清水稀释成一定浓度，用喷雾器喷淋于土壤表层，或直接浇灌到土壤中，使药液渗入土壤深层，杀死土壤中病菌。喷淋施药处理土壤适用于大田、育苗营养土、草坪更新等。浇灌法施药适用于果树、瓜类、茄果类作物的灌溉和各种作物苗床消毒，防治苗期病害。
毒土法是先将药剂配成毒土， 然后施用。毒土的配制方法是将农药(乳油、可湿性粉剂)与具有一定湿度的细土按比例混匀制成。毒土的施用方法有沟施、穴施和撒施。
熏蒸法则利用土壤注射器或土壤消毒机将熏蒸剂注入土壤中，于土壤表面盖上薄膜等覆盖物。
在密闭或半密闭的设施中使熏蒸剂的有毒气体在土壤中扩散，杀死病菌。土壤熏蒸后，待药剂充分散发后才能播种，否则，容易产生药害。常用的土壤熏蒸消毒剂有溴甲烷、甲醛等。此方法在设施农业中的草莓、西瓜、蔬菜的种植和苗木的苗床、绿地草坪栽植等方面均有应用。
然而上述土壤药剂消毒法容易造成环境污染，而且容易使农产品产生药物残留影，影响农产品质量。
太阳能消毒法是在温室或田间作物采收后，连根拔除田间老株，多施有机肥料，然后把地翻平整好，在7～8月份，气温达35℃以上时，用透明吸热薄膜覆盖好，土壤温度可升至50℃～60℃，密闭15～20天，可杀死土壤中的多种病菌。这一方法适合在我国北方地区连年种植草莓、西瓜、花卉的大棚温室里应用，但是这种方法容易受到天气和季节的干扰和影响。
蒸气热消毒法是一种使用蒸气热对土壤消毒的方法，采用蒸气锅炉加热，通过导管把蒸气热能送到土壤中，使土壤温度升高，杀死病原菌，达到防治土传病害的目的。这种消毒方法要求设备比较复杂，只适合经济价值较高的作物在苗床上小面积使用，目前国内尚无专用热蒸气土壤消毒设备及成熟的技术方法。
(三)、发明内容本发明的目的是提供一种高温热水土壤消毒方法及高温热水土壤消毒机，解决土壤消毒无环境污染、无农药残留物、不影响农产品质量，避免作物连种易受病虫害危害的问题。
本发明高温热水土壤杀菌消毒方法的技术方案 其特征在于有如下步骤(1)、在土壤消毒之前先将土壤翻松；(2)、在待消毒的土壤上铺设热水喷洒管，热水喷洒管上密布喷水孔；(3)、在土壤和热水喷洒管上面覆盖保温膜；(4)、用高温热水土壤消毒机将水加热至37-95℃，开启热水阀门，热水经喷水孔向土壤喷洒热水；(5)、关闭热水阀门，覆盖保温膜保温0.5-5.0小时。
上述(1)中，土壤翻松深度为10-50厘米，对叶菜类种植土壤翻松深度为10-20cm，对果菜类种植土壤翻松深度为25-35cm。
在(4)中向土壤的热水喷洒量为50-150升/m2。
在(4)中高温热水消毒机中的水是农业灌溉用水、河川水或井水。
本发明的高温热水土壤消毒机，其特征在于包有保温外壳的主机1载于底座6上，主机的进水管7与原水供给装置4连接，热水喷洒管包括热水主管2、分配管8、热水支管3，热水支管上密布喷水孔9；主机1具有一个保温外壳12，主机1的下部有一个加热内胆11，加热内胆11的内腔与燃烧器10的出火口相对接，加热内胆11内腔的上端与主机中部的烟箱和中腔13内的回火管连通；主机的上部有一个顶部水箱16，顶部水箱上部进口与进水管7和溢流管17连接，顶部水箱出水口经中腔13、加热内胆11与保温外壳之间的空腔与下部的热水出水管18连通，热水出水管18由三通管24分别与顶部水箱的回水管25和热水主管2连接。
上述中腔13内有顺序相连通的一次回火管19、前烟箱14、二次回火管20和后烟箱15。
上述热水出水管18上依次连接循环水温度传感器21和循环泵22，回水管25上连接循环水电磁阀23。
上述进水管7上连接进水电磁阀门26和球阀过滤器27。
上述热水主管2上连接水表28、供水电磁阀30和热水阀门29。
上述与安装在加热内胆后侧上方的温度检测传感器31连接。
上述顶部水箱连接水位计32和水位传感器33。
有益效果本发明高温热水土壤消毒方法及高温热水土壤消毒机是用将水加热为高温热水并向土壤喷洒，对土壤进行杀菌的一种方法和机器。使用者可根据土壤中病虫害的种类，自行调节杀菌所需的温度，对土壤进行喷洒消毒，最高能将热水的温度设定到95℃；由于高温热水土壤消毒设备是常压开放式的，其安全性能高，操作人员不需要具备高压容器设备使用资格证书，在户外使用时安全可靠；土壤消毒不受季节限制，在冬季等任何时期都可以进行消毒。
本发明采用热水对土壤消毒，可针对土壤中的病虫害进行杀灭处理，灭菌范围广，效果见表1；可有效地防治土壤地表至50Cm深层部中的病原菌，而对农作物无害，提高了农作物的品质；改善了土壤环境，使土壤内pH值增加0.5、EC(土壤含盐浓度)降低0.3-0.5，对环境无污染，对人畜无公害；消毒后的土壤中仍保畄大量有益腐生根瘤菌，解决了连茬作物易受土壤中存在的病原菌、病虫害危害的难题，有利于绿色农产品的生产。
用热水消毒土壤的防治效果试验表明，对蔬菜的多种病原菌具有优秀的杀灭防治效果，结果见表1。
表1用热水土壤处理对主要病原菌的杀灭温度和杀灭时间试验结果
通过病虫害预防效果试验研究表明用热水对土壤进行消毒处理后，土壤病害发病率明显降低，效果见表2。
表2高温热水处理的土壤病害防治效果
通过病原菌、病虫害杀灭效果试验研究表明，用热水对土壤进行消毒处理后，能有效的降低土壤中的镰刀菌及线虫的残留数量，效果见表3。
表3热水处理的土壤对镰刀菌及线虫的防治效果(热水土壤处理10天后，病原菌分离)
热水对土壤进行消毒处理后，有效地减少土壤内病菌的密度，降低病毒在土壤表面上的活性。
表4高温热水对不同深度土壤中的蕃茄枯萎病菌密度的影响
*高温热水处理土壤3天后分别采集各层感染枯萎病的病土；
**采集土壤干燥后培养、测定在培养基上的枯萎病菌数量；***高温热水灌注量100L/m2表5热水处理对土壤化学性的影响
图1是本发明热水土壤消毒方法的示意图；图2是热水喷洒管的结构示意图。
图3是本发明热水土壤消毒机的结构原理图；图4是本发明热水土壤消毒机主机的内部结构示意图。
图5是本发明热水土壤消毒机主机另一断面的内部结构示意图。
图6是本发明热水土壤消毒机主机实施例的主视图；图7是图6的右视图；图8是图6的俯视图。
图中1-主机、2-热水主管、3-热水支管、4-原水供给装置、5-保温膜、6-机底座、7-进水管、8-分配管、9-喷水孔、10-燃烧器、11-加热内胆、12-保温外壳、13-中腔、14-前烟箱、15-后烟箱、16-顶部水箱、17-溢流管、18-热水出水管、19-一次回火管、20-二次回火管、21-循环水温度传感器、22-循环泵、23-循环水电磁阀、24-三通管、 25-回水管、26-进水电磁阀门、27-球阀过滤器、28-水表、29-热水阀门、30-供水电磁阀、31-温度检测传感器、32-水位计、33-水位传感器。
具体实施方式
实施例1参见图1，这种高温热水土壤杀菌消毒方法用热水土壤杀菌消毒机将水加热至90℃，通过热水主管2、分配管8将热水分配供给热水支管3，再由热水支管3上的喷水孔9喷出，直接渗入土壤地表至20Cm深度处，热水注入土壤后的温度为60℃，土壤表面覆盖塑料保温膜保温，保持0.5小时。其步骤为(1)、在土壤消毒之前先将土壤翻松，对叶菜类种植土壤翻松深度为20cm；(2)、在待消毒的土壤上间隔铺设热水喷洒管，热水喷洒管上密布喷水孔；(3)、在土壤和热水喷洒管上面覆盖保温膜；(4)、用高温热水土壤消毒机将水加热至90℃，开启热水阀门，热水经热水喷水孔向土壤喷洒，其喷洒量为100L/m2，土壤中热水温度达60℃；(5)、关闭热水阀门，覆盖保温膜保温0.5小时。
实施例2这种高温热水土壤杀菌消毒方法用热水土壤杀菌消毒机将水加热至95℃，通过热水喷洒管上的喷水口喷出，直接渗入土壤地表至30Cm深度处，热水注入土壤后的温度为85℃，土壤表面覆盖塑料保温膜保温，保持1.0小时。其特征在于有如下步骤(1)、在土壤消毒之前先将土壤翻松，对果菜类种植土壤翻松深度为30cm；(2)、在待消毒的土壤上间隔铺设热水喷洒管，热水喷洒管上密布喷水孔；(3)、在土壤和热水喷洒管上面覆盖塑料保温膜；(4)、用高温热水土壤消毒机将水加热至95℃，开启热水阀门，热水经热水喷水孔向土壤喷洒，向土壤的热水喷洒量为150升热水/m2土壤中热水温度达85℃；高温热水消毒机中的水是农业灌溉用水、河川水或井水。
(5)、关闭热水阀门，覆盖塑料保温膜保温1.0小时。
高温热水土壤消毒机参见图2-8，高温热水消毒机包有保温外壳的主机1载于底座6上，主机的进水管7与原水供给装置4连接，开启进水管上连接的进水电磁阀门26，水经球阀过滤器27进入顶部水箱16，顶部水箱内部下侧与中腔13相通、水由中腔13流入加热内胆11与保温外壳12之间的空腔，然后流入热水出水管18，热水出水管18上依次连接循环水温度传感器21和循环泵22。热水出水管18与三通管24连接，三通管24一路与顶部水箱的回水管25、循环水电磁阀23连通；另一路连接热水供水水表28、供水电磁阀30和热水阀门29，热水阀门29与铺设在待消毒的土壤上的热水主管2、热水支管3连接、热水通过管上密布喷水孔9注入土壤。
主机的顶部水箱16上部与溢流管17连接，顶部水箱连接水位计32、当水箱的水位超过设定最高水位时，在水位传感器33的作用下，超越水位的水从溢流管17排出热水土壤消毒机外；当水位低于设定的最低水位时，在水位传感器33的作用下，开启进水管上连接的进水电磁阀门26，向水箱供水，保证热水土壤消毒机的安全运行。
加热内胆11的内腔与燃烧器10的出火口相对接，加热内胆11的内腔上端与中腔13连通，中腔13内有顺序相连通的一次回火管19、前烟箱14、二次回火管20和后烟箱15。保证进水充分换热，热能被充分利用，提高热效率。
高温热水土壤消毒机的燃烧器10与安装在加热内胆11后侧上方的温度检测传感器31连接，当加热内胆11中的水温低于和高于设定温度时，燃烧器将被启动和停止加热。燃烧器10可以外购北京奥林匹亚锅炉有限公司生产的产品。
当消毒机内的水温低于设定水温时，热水出水管18处依次连接循环水温度传感器21、将启动循环泵22、循环水电磁阀23开启，経三通管24和回水管25流回顶部水箱，循环加热。
当消毒机内的水温达到设定水温时，经三通管24的另一端连接热水供水水表28、供水电磁阀30和热水阀门29开启，热水阀门29与铺设好的热水主管2、热水支管3连接、热水通过管上喷水孔9注入土壤，并通过观察供水水表28，用热水阀门29调控热水供应量。
在高温热水土壤消毒机后烟箱上半部的排烟口顶面的中间设计一挡水板，挡水板的宽度大于烟箱下部接管的直径；后烟箱的上半部的排烟口下面板被设计成向外倾斜，面板的下面板的两侧分别设计有排水孔，便于高温热水土壤消毒机在户外的安全使用。
权利要求
1.一种高温热水土壤消毒方法，其特征在于有如下步骤(1)、在土壤消毒之前先将土壤翻松；(2)、在待消毒的土壤上铺设热水喷洒管，热水喷洒管上密布喷水孔；(3)、在土壤和热水喷洒管上面覆盖保温膜；(4)、用高温热水土壤消毒机将水加热至37-95℃，开启热水阀门，热水经喷水孔向土壤喷洒热水；(5)、关闭热水阀门，覆盖保温膜保温0.5-5.0小时。
2.根据权利要求1所述的高温热水土壤消毒方法，其特征在于上述(1)中，土壤翻松深度为10-50厘米，对叶菜类种植土壤翻松深度为10-20cm，对果菜类种植土壤翻松深度为25-35cm。
3.根据权利要求1所述的高温热水土壤消毒方法，其特征在于上述(4)中向土壤的热水喷洒量为50-150升/m2。
4.根据权利要求1所述的高温热水土壤消毒方法，其特征在于上述(4)中高温热水消毒机中的水是农业灌溉用水、河川水或井水。
5.一种高温热水土壤消毒机，其特征在于包有保温外壳的主机载于底座上，主机的进水管与原水供给装置连接，热水喷洒管包括热水主管、分配管、热水支管，热水支管上密布喷水孔；主机具有一个保温外壳，主机的下部有一个加热内胆，加热内胆的内腔与燃烧器的出火口相对接，加热内胆内腔的上端与主机中部的烟箱和中腔内的回火管连通；主机的上部有一个顶部水箱，顶部水箱上部进口与进水管和溢流管连接，顶部水箱出水口经中腔、加热内胆与保温外壳之间的空腔与下部的热水出水管连通，热水出水管由三通管分别与顶部水箱的回水管和热水主管连接。
6.根据权利要求1所述的高温热水土壤消毒机，其特征在于上述中腔内有顺序相连通的一次回火管、前烟箱、二次回火管和后烟箱。
7.根据权利要求1所述的高温热水土壤消毒机，其特征在于上述热水出水管上依次连接循环水温度传感器和循环泵，回水管上连接循环水电磁阀。
8.根据权利要求1所述的高温热水土壤消毒机，其特征在于上述热水主管上连接水表、供水电磁阀和热水阀门。
9.根据权利要求1所述的高温热水土壤消毒机，其特征在于上述与安装在加热内胆后侧上方的温度检测传感器连接。
10.根据权利要求1所述的高温热水土壤消毒机，其特征在于上述顶部水箱连接水位计和水位传感器。
全文摘要
一种高温热水土壤消毒方法及高温热水土壤消毒机，在土壤消毒之前先将土壤翻松；在待消毒的土壤上铺设热水喷洒管，热水喷洒管上密布喷水孔；然后在土壤和热水喷洒管上面覆盖保温膜；用高温热水土壤消毒机将水加热至37－95℃，开启热水阀门，热水经喷水孔向土壤喷洒热水；最后关闭热水阀门，覆盖保温膜保温0.5－5.0小时。本发明采用热水对土壤进行杀菌消毒，不受季节限制，可针对土壤中的病虫害进行杀灭处理，而对农作物无害，提高了农作物的品质，对环境无污染，消毒后的土壤中仍保留大量有益腐生根瘤菌，解决了连茬作物易受土壤中存在的病虫害危害的难题，有利于绿色农产品生产的发展。
文档编号A01M19/00GK1846474SQ20061020040
公开日2006年10月18日 申请日期2006年4月29日 优先权日2006年4月29日
发明者金秀泰, 牟永勋, 李 真 申请人:金秀泰