设施棚室土壤旋耕蒸汽消毒机的制作方法

本发明涉及土壤旋耕和土壤消毒技术，土壤旋耕采用旋耕机对土壤进行旋耕。土壤消毒采用棚外锅炉作为热量来源产生蒸汽，蒸汽通过管道通入埋于土壤中的喷头，对土壤进行消毒杀菌，属农业工程技术领域。

背景技术：

土壤是种植作物的基础，是决定植物根系生长环境的最主要因素，也是病虫害传播的媒介和繁殖场所。设施内蔬菜周年生产，土壤中病原微生物的积累会引起连作障碍的发生，导致作物产量和品质下降。此外，设施栽培条件下，土壤易板结，透气性下降，土壤理化性状劣化在设施蔬菜栽培中也更为严重。化学方法以土壤化学药剂熏蒸为主，主要熏蒸剂有溴甲烷，化学熏蒸虽然具有效力高、环境限制小、应用范围广和穿透力强等特点，但长期使用这类方法，会对土壤造成严重污染。

本发明通过向土壤中通入热蒸汽来杀死杂草和细菌、真菌、病毒等病原微生物的消毒方法。蒸汽消毒有助于改善土壤团粒结构和恢复团粒活性，提高土壤排水性和通透性，具有高效清洁、无毒、无残留，处理后短期内即可播种以及能消毒基质等优点。旋耕也有助于疏松土壤，且便于蒸汽通气管在土壤中前行。经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。

技术实现要素：

本技术的目的是提供一种适合在设施棚室内，旋耕和消毒两用，对棚内的土壤进行旋耕和消毒的土壤旋耕蒸汽消毒机。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：设施棚室土壤旋耕蒸汽消毒机，其特征在于，包括蒸汽消毒机动力提供设备拖拉机、旋耕机、蒸汽箱、蒸汽输送软管和蒸汽发生装置；工作时，拖拉机带动旋耕机和蒸汽消毒箱前行，蒸汽消毒箱前行时，带动足够长的蒸汽输送软管行进，蒸汽输送软管另一端与蒸汽发生装置相通；

旋耕机包括机架，旋耕刀和挡板；工作时，拖拉机带动旋耕机对土壤旋耕，旋耕刀使土块细碎，起到疏松土壤和减少土壤对蒸汽输送软管和可拆卸喷头的阻力，挡板将旋耕后的土壤进行平整，有助于土壤的均匀消毒；

蒸汽输送软管包括输汽总管和两个输汽支管；

输汽支管包括一个输入端和多个输出端，输汽总管包括一个输入端和两个输出端，输汽总管的两个输出端分别连接两个输汽支管的输入端；

输汽支管的输出端分别连接可拆卸喷头的输入口；

蒸汽箱包括可拆卸喷头、箱体、输汽总管、输汽支管、电磁阀和滚轮；蒸汽箱的箱体下部设置滚轮，蒸汽箱位于旋耕机的后部由旋耕机带动行走；蒸汽发生装置采用燃油锅炉，输汽总管的一端位于燃油锅炉内，另一端连接输汽支管的输入端；

输汽支管上设置有电磁阀，电磁阀与控制器电连接；

可拆卸喷头与输汽支管均设置于箱体上；

输汽支管均垂直于地面，输汽支管上连接的可拆卸喷头为中空圆柱体结构，圆柱体的外表面设置多个圆孔；

工作时，旋耕机带动土壤蒸汽消毒箱滚动前行，蒸汽箱的箱体下部安有滚轮，防止土壤堆积，控制器控制电磁阀开或关，从而控制蒸汽喷出方式，喷出方式由锅炉蒸汽量决定，主要分为2种：蒸汽量充足时，电磁阀全部打开，两条输汽支管全部通满蒸汽；

蒸汽量不足时，为确保土壤杀菌效果，通过电磁阀控制其中一个输汽支管工作，让其通满蒸汽，消毒一段时间后，电磁阀控制该输汽支管停止通蒸汽，另一个支管开始通蒸汽；

所述的可拆卸喷头为中空圆柱体结构，在中空圆柱体的上部设置一个中空海绵球体；

所述的中空海绵球体与中空圆柱体结构的内表面相切。

进一步，所述的中空海绵球体与所述的中空圆柱体结构内表面相切的地方固

定连接。

本发明适宜在设施棚室内进行，该消毒机体积小，作业效率高，能够对土壤进行有效消毒，且集于旋耕和消毒有助于改善土壤团粒结构和恢复团粒活性，提高土壤排水性和通透性。

上述土壤旋耕蒸汽消毒机，旋耕机的后方加装一个1.4m×0.8m×0.6m的蒸汽消毒箱，在消毒箱内放置13个竖直向下的圆柱型蒸汽管，每根管长为30cm，蒸汽管上带有喷头，每个喷头四周均匀开有12个出气孔和1个向下的出气孔。

作业时旋耕与消毒同时进行，旋耕机在前方把大棚内的泥土碎整后为后面的消毒蒸汽管进行消毒作业减少了大量阻力。锅炉置于温室外，土壤蒸汽消毒采用棚外锅炉作为热量来源产生蒸汽，蒸汽通过管道通入埋于土壤中的喷头，蒸汽从出气孔中喷出对土壤进行消毒杀菌。本设计适用于蒸汽消毒机消毒深度15-30cm，其中15cm深度土壤温度达到75℃以上，5h作业消毒面积不少于200m²。

附图说明

图1设施棚室土壤旋耕蒸汽消毒机整体图；

图2旋耕机结构图；

图3设施棚室土壤蒸汽消毒箱主视图；

图4设施棚室土壤蒸汽消毒箱左视图；

图5设施棚室土壤蒸汽消毒箱俯视图；

图6设施棚室土壤蒸汽管、喷头。

图7是中空圆柱体结构与中空海绵球体结构的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本技术作详细的介绍。

图1为设施棚室土壤旋耕蒸汽消毒机整体图，它包括蒸汽消毒机动力提供设备拖拉机1、旋耕机2、蒸汽箱3、蒸汽输送软管(输汽总管和输汽支管)和蒸汽发生装置(燃油锅炉)。工作时，拖拉机带动旋耕机和蒸汽消毒箱前行，蒸汽消毒箱前行时，带动足够长的蒸汽输送软管行进，软管另一端与棚外燃油锅炉相通。

图2旋耕机结构图，它包括机架2-1，旋耕刀2-2和挡板2-3；工作时，拖拉机带动旋耕机对土壤旋耕，旋耕刀使土块细碎，起到疏松土壤和减少土壤对蒸汽管和喷头的阻力。挡板将旋耕后的土壤进行平整，有助于土壤的均匀消毒。

蒸汽箱的下部设置滚轮，蒸汽箱位于旋耕机的后部由旋耕机带动行走；燃油锅炉输汽总管的一端位于燃油锅炉内，另一端分别连接输汽支管的一端，输汽支管的另一端连接蒸汽喷头；输汽支管上设置有电磁阀，电磁阀与控制器电连接。

输汽支管均垂直于地面，输汽支管上连接的喷头为中空圆柱体结构，圆柱体的外表面设置多个圆孔；

可拆卸喷头一共是两排，一排是7个，另一排是6个，每一排与一个输汽支管的输出端连接。

图3---6为设施棚室土壤蒸汽消毒箱结构图，它包括可拆卸喷头和蒸汽管3-1、箱体3-2、输汽总管3-3、输汽支管3-4、电磁阀3-5和滚轮。

工作时，旋耕机带动土壤蒸汽消毒箱滚动前行，蒸汽箱下部安有滚轮3-7，防止土壤堆积。电控部分由STM32控制器控制电磁阀3-5开或关，从而控制蒸汽喷出方式，喷出方式由锅炉蒸汽量决定，主要分为2种：蒸汽量充足时，电磁阀3-5全部打开，两条输汽支管3-4和3-6全部通满蒸汽；蒸汽量不足时，为确保土壤杀菌效果，通过电磁阀控制其中一条输汽支管3-4工作，让其通满蒸汽，消毒一段时间后，电磁阀控制输汽支管3-4停止通蒸汽，另一支管3-6开始通蒸汽，间断工作，直至达到消毒要求，工作结束后为防止喷头堵塞可对喷头和蒸汽管3-1进行拆卸，更换新的喷头。喷头的特点为每个喷头四周均匀开有12个出气孔(直径2mm)和1个向下的出气孔，每圈出气孔呈90°分布，各圈出气孔距离为3cm，易于蒸汽在土壤中向四周和下方扩散，充分消毒。