CN102428778A - 杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法及杀灭菌虫的专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法及杀灭菌虫的专用设备，该杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法依次包括以下步骤：第一步，先将表层土壤旋耕，旋耕深度不低于35cm；第二步，将表层土壤从土地中铲起，并将铲起的表层土壤扬起，通过火焰对表层土壤进行烘烧；第三步，向表层土壤中补充微生物菌、堆肥和微量元素；该专用设备包括箱体，箱体前部设有铲土板，箱体前壁上设有进土口，铲土板后部上方设有传动轴，传动轴上环布有扬土叶片，箱体内中下部设有第一倾斜板，箱体顶部上装有输气管道，箱体上装有喷火灶头。通过该专用设备、采用该发明方法进行灭菌杀虫，成本低、杀虫效果好，保证土壤中的有机活性和微生物活性。

Description

杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法及杀灭菌虫的专用设备

技术领域

本发明涉及一种杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法及杀灭菌虫的专用设备。

背景技术

目前大部分农村地区采用覆膜种植或者改用大棚种植，大棚蔬菜已经成为市场上的主流产品。覆膜种植或者改用大棚种植时，适宜的环境会使土壤中的菌虫快速繁殖生长，为消灭土壤中的有害菌虫，在农作物定植前人们大多采用化学农药对土壤进行杀虫处理，化学农药都含有有害物质，有害物质会存留在所生长的蔬菜中，长期食用还有农药残留的产品会严重危害人体健康和根本利益。由于有些害虫尤其是根接线虫的逆境生长能力特别强，繁殖能力以1：:300~800倍的速度增长，十几天一代繁殖生长，在三个月的蔬菜生长周期中可多代繁殖，必须增大化学农药的使用量才能杀死根结线虫，化学农药不能杀死自土壤表面向下3cm以下土层中的根结线虫及其他菌虫，因而需要定期喷洒化学农药，故而形成恶性循环，造成土壤板结、硬化，水资源环境污染严重，生产的农作物农药残留越来越多，给人体健康造成了巨大的危害，采用上述化学农药杀灭菌虫的方式致使人类不能控制土壤的优劣性，不能生产出无农药残留的无公害产品，长期食用农药残留的蔬菜，是导致癌症、动脉硬化、心血管病、胎儿畸形、死胎、早夭、早衰等疾病的重要原因；绝大多数人食用有害蔬菜后并不马上表现出症状，毒物在人体中富集，时间长了便会酿成严重后果。在专利号为02135274.7的中国发明专利中记载了一种杀灭根结线虫的方法，其包括以下步骤：第一步在土表层上打竖孔，第二步，在竖孔与竖孔之间再开有横斜支孔，第三步将蒸汽流自下而上的通入到每个竖孔和每个横斜支孔中，直至孔周边的土壤塌陷。采用这种方法进行灭菌杀虫，打横斜支孔相当费时费力，受土壤的限制不能保证打孔充分，由于受蒸汽流的温度限制，因而容易造成杀灭菌虫不彻底，并且由于需要大量的蒸汽流，现实中制作配备燃气锅炉的蒸汽作业车并应用于农田中，制作成本相当昂贵，燃气锅炉的使用也存在一定的安全隐患，因而受到限制，不能大规模推广应用，现实生产中不可行。

在专利号为200710015138.9的中国发明专利中公开了一种土壤消毒高温灭菌杀虫车，其包括机架横梁，机架横梁上装有旋耕刀轴，旋耕刀轴上均布有多把旋耕刀，在旋耕刀的外圆周面上包覆有电发热装置，该电发热装置的电源可采用滑动安装在大棚顶部的照明线，也可以采用拖拉机上设置发电机为该电发热装置供电。在为一块土地进行灭菌杀虫时，需要很长的照明线随拖拉机带动该杀虫车来回运动，因而存在很大的安全隐患，并且操作人员需要在大棚顶部安装滑轮等装置，其操作相当复杂，成本昂贵；若采用拖拉机上安装发电机的方式，由于电发热装置需要持续带电工作，因而需要发电机的功率大，拖拉机带动该杀虫车前进和旋耕刀旋转也需要动力，拖拉机无法承载如此大功率的发电机，故而不能大面积推广使用。在专利号为201010129662.0的中国发明专利申请中公开了一种土壤杀虫机，其包括箱体和安装在箱体上的火焰喷嘴，箱体上还装有竖直设置且上下端敞口的输送筒及安装在输送筒内的铰龙，多个并排设置的输送筒及输送筒内的铰龙将30cm厚的表层土壤从土地中旋起，再通过火焰喷嘴对旋起的土壤进行烘烤，由于输送筒及铰龙伸入土壤的深度约为30cm，采用这种结构的土壤杀虫机在使用过程中，需要大马力的拖拉机带动，并且由拖拉机带动该输送筒前进时，输送筒及铰龙不堪重负、易被冲击断裂，使用寿命短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种杀虫效果好且保证土壤有机活性和微生物活性的杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法及提供一种成本低、杀虫效果好的杀灭菌虫的专用设备。

为解决上述第一个技术问题，所提供的杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法依次包括以下步骤：

第一步，先将表层土壤旋耕，旋耕深度不低于35cm；

第二步，将旋耕后的表层土壤从土地中自后向前铲起，表层土壤从土地中铲起的深度为25-35cm，并将铲起的表层土壤向斜后上方均匀扬起，表层土壤被扬起的高度为30-90cm，通过300-500℃的火焰对扬起的表层土壤进行均匀烘烧直至表层土壤落回土地中；

第三步，向表层土壤中补充有益于作物生长的微生物菌、酵素菌沤制堆肥和微量元素。

所述微生物菌包括放线菌、光合细菌、芽孢杆菌和乳酸菌。

所述微量元素包括钙、铁、锌、硒、锰、镁和钼。

所述酵素菌沤制堆肥由按重量比1-1.5份的骨粉、1-2份的香油渣、1.5-2.5份的碎秸秆或坚果壳粉、1-1.5份的贝壳粉或鱼骨粉、3.5-4.5份的农家肥与0.2-0.5份的酵素菌均匀混合发酵腐熟。

采用上述方法，先将表层土壤旋耕，使表层土壤松散且平整，表层土壤被铲起并被均匀扬起，扬起的表层土壤会被火焰均匀烘烤，由于火焰温度高达300-500℃，因而表层土壤中的菌虫会被高温火焰杀死，尤其是根结线虫，根据其生理特性，环境温度超过60℃时便会死亡，其他菌虫及病毒也会被高温火焰杀灭，因而返回至土地中的表层土壤中不会再有生存的菌虫，实现了把土壤表层至土层深度30cm以内的土壤中所有有害菌虫得以根除，突破了化学农药不能消灭土壤表层3cm以下土壤中菌虫的无法防治问题，彻底突破了“药防”几十年土传病害不能根治的癌症难题。

加入微生物菌、酵素菌沤制堆肥和微量元素可保证烘烤后的表层土壤仍具有良好的有机活性和微生物活性：放线菌可产生抗生素，有利于作物健康成长；光合细菌可产氢、固氮、分解有机物；芽孢杆菌保湿性强，能形成强度极为优良的天然材料聚麸胺酸，为土壤的保护膜，防止肥份及水份流失，并且其有机质分解力强，将难分解的大分子物质分解成可利用的小分子物质，产生丰富的代谢生成物，抑菌、灭害力强，可以分解产生恶臭气体的有机物质、有机硫化物、有机氮等，大大改善土壤环境；乳酸菌可以抑制腐败菌的繁殖，消解腐败菌产生的毒素，改善土壤环境；酵素菌能使土壤疏松，可加快有机物的发酵过程，使其变为有机肥料；土壤中加入骨粉的好处是增加土壤中的磷肥；土壤中加入香油渣、碎秸秆或坚果壳粉的作用在于提高烘烤后土壤的疏松度，秸秆或坚果壳粉腐烂后会成为种植作物的生物肥料；由于鱼骨粉或贝壳粉中含有几丁质，在土壤中加入鱼骨粉或贝壳粉，产生的几丁质可软化虫卵，使虫卵不能孵化，能消灭作物定植后害虫的虫卵，在有机菌群和几丁质的作用下还可逐步降解土壤中农药残留以及吸附土壤中的重金属离子，防止产品中药残超标和重金属超标。

综上所述，通过上述发明方法进行灭菌杀虫，杀虫效果好，并且可人为控制土壤的优劣性（即添加肥料或微量元素），保证土壤中的有机活性和微生物活性，也保证了为作物定植后创造一个无有害菌虫、无毒且养分充足的土壤生长环境，把受农药严重污染的土壤逐步改良还原成良田沃土，让定植后的作物在优良的土壤中生长，并且无病变、不用化学农药，保证了有机绿色产品的形成，还可根据需要添加适量的微量元素，生产出富含微量元素的无公害食品。

为解决上述第二个技术问题，所提供的杀灭菌虫的专用设备，包括前端通过牵引杆与牵引车连接且底部敞口的箱体，其结构特点是箱体前部设有自后往前倾斜下伸且后部固装在箱体内壁上的铲土板，箱体前壁上对应铲土板的上方设有进土口，铲土板后部上方设有转动连接在箱体侧壁上可与动力装置连接的传动轴，传动轴上环布有扬土叶片，箱体的中部为灭菌杀虫区，箱体内中下部设有端部固装在箱体侧壁上且位于灭菌杀虫区内的第一倾斜板，第一倾斜板自前往后倾斜下伸，箱体顶部上装有输气管道，箱体上装有位于灭菌杀虫区上方且由输气管道供气的喷火灶头。

所述灭菌杀虫区上方的前部、中部、后部分别设有喷火灶头，所述第一倾斜板位于灭菌杀虫区的中后部，箱体内还装有自前往后倾斜上伸的第二倾斜板，第二倾斜板位于灭菌杀虫区的中前部，第一倾斜板的顶部低于第二倾斜板的顶部，第一倾斜板与第二倾斜板在水平面上的投影呈搭接状态。

所述灭菌杀虫区上方的前部设有位于箱体顶壁的横向两侧的两套喷火灶头、中部设有对称设置在箱体顶壁的横向两侧的四套喷火灶头、后部设有对称设置在箱体侧壁上的两套喷火灶头，所述输气管道位于箱体顶部的中间位置且通过横向伸出的支管路为喷火灶头供气。

所述箱体上设有与喷火灶头对应设置的通气孔。

所述箱体的后端面铰装有平土板；箱体的两侧壁底部之间装有支撑杆，支撑杆上装有下伸的松土耙齿。

使用时，将箱体通过牵引杆连接在动力牵引车上，铲土板前端伸入土壤表层30cm以下，动力牵引车带动箱体前进时，铲土板将土壤铲起，土壤沿铲土板自进土口进入箱体内，通过动力装置驱动传动轴转动，扬土叶片将铲起的土壤向斜后上方扬起，喷火灶头可喷射出高温火焰进入灭菌杀虫区，扬土叶片扬起的土壤在灭菌杀虫区会被高温的火焰烘烤，从而进行高温灭菌杀虫。这种结构杀灭菌虫的专用设备结构简单、整机质量小且火焰喷射时喷射均匀、温度高，使用天燃气或煤气作为燃料，具有成本低、杀虫效果好的优点效果。可根据大小不同型号的动力牵引车配置尺寸不同大小的喷火灶头，因而应用范围广，操作简便。

附图说明

    下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为杀灭菌虫的专用设备的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

本发明所提供的杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法，依次包括以下步骤：

第一步，先使用旋耕机将表层土壤旋耕，旋耕深度不低于35cm；

第二步，将旋耕后的表层土壤从土地中自后向前铲起，表层土壤从土地中铲起的厚度为25-35cm，并将铲起的表层土壤向斜后上方均匀扬起，表层土壤被扬起的高度为30-90cm，通过300-500℃的火焰对扬起的表层土壤进行均匀烘烧直至表层土壤落回土地中；

第三步，向表层土壤中补充有益于作物生长的微生物菌、酵素菌沤制堆肥和微量元素。

微生物菌包括放线菌、光合细菌、芽孢杆菌和乳酸菌。

微量元素包括钙、铁、锌、硒、锰、镁和钼。

酵素菌沤制堆肥由按重量比1-1.5份的骨粉、1-2份的香油渣、1.5-2.5份的碎秸秆或坚果壳粉、1-1.5份的贝壳粉或鱼骨粉、3.5-4.5份的农家肥与0.2-0.5份的酵素菌均匀混合发酵腐熟。

补充微生物菌可采用上海生命科学院研制的复合菌液肥（其商品名为生命菌液），将复合菌液肥喷洒或浇灌，根据需要每亩地施该种液肥25-40kg，在土壤中使用蚌埠市绿色食品研究所研制的硒宝21，硒宝21中含有钙、铁、锌、硒、锰、镁和钼，即可完成向土壤中补充微量元素的工作，施用量根据需求约为0.1-0.5kg。骨粉、香油渣、碎秸秆或坚果壳粉、贝壳粉或鱼骨粉皆为现在市场中的常规产品，骨粉指的是猪骨粉或羊骨粉或牛骨粉，香油渣指的是压榨香油后剩下的芝麻糊渣，碎秸秆采用的是粉碎后的小麦秸秆或玉米秸秆或水稻秸秆等，坚果壳粉采用经济适用的花生外壳粉或者瓜子外壳粉，坚果壳粉也可以采用其他坚果的外壳，农家肥为人畜粪便，将重量比为1份的骨粉、1.5份的香油渣、2份的碎秸秆或花生外壳粉、1份的贝壳粉或鱼骨粉和4.5份的农家肥与0.3份的酵素菌均匀混合发酵腐熟，在每一亩地中添加上述混合发酵物总重量为150-250kg即可，可根据不同类型的土壤，调整添加上述酵素菌沤制堆肥中各成分的使用量。

在同为砂土类型的两块土壤中进行试验，其中X块土壤使用本发明方法进行杀虫处理，Y块土壤使用农药（采用二硫代磷酸酯类杀虫剂）进行杀虫处理，使用取土器随机在每块土壤中选取五个土样点（每个土样点称取其中的70g），选取土样点时深度自土壤表面向下30cm，采用贝尔曼漏斗法检测土壤中根结线虫（表格中简称线虫）的数量，试验结果如下：

其中在Y块土壤中发现，在土壤表层向下3cm以下的土壤中根结线虫数量较多，即使使用农药不能杀死深度超过5cm土壤中的根结线虫。并且经过检测，在处理后的X块土壤中其他菌虫如种绳幼虫等也被杀灭，杀灭其他菌虫的有效率达98%。

通过上表可以看出：采用本发明的方法进行土壤灭菌杀虫，在土壤表层至深度30cm以内，根结线虫及虫卵的死亡率为100%，其他菌虫的死亡率为98%。

在上述两块土壤中进行种植试验，每一块土壤种植黄瓜和茄子，其中X块土壤使用本发明方法进行改良土壤，Y块土壤使用化肥进行常规管理，试验结果如下：

通过上表可以得出使用本发明方法改良土壤后，可明显促进黄瓜、茄子的植株生长，并且单株产量明显增长，可显著的降低病害的发病率。

采用本发明方法种植西瓜、大米、甜瓜等农产品，可生产出富含微量元素的有机产品，如富硒西瓜、富硒大米以及富含微量元素的有机蔬菜等。

如附图中所示的杀灭菌虫的专用设备，其包括前端装有牵引杆5的箱体1，牵引杆5用于将本发明连接在动力牵引车（可为拖拉机）上，拖拉机可带动牵引杆5从而带动箱体1前进、后退和升降，进行田间操作。箱体1前部设有自后往前倾斜下伸且后部固装在箱体内壁上的铲土板2，铲土板2铲入土壤中的深度不低于30cm，箱体1前壁上对应铲土板2的上方设有进土口10，铲土板2后部上方设有转动连接在箱体1侧壁上且可与动力装置连接的传动轴3，传动轴3上环布有扬土叶片6，扬土叶片6呈条状且沿传动轴3的轴向间隔环布，箱体1的中部为灭菌杀虫区4，箱体1自前往后依次装有位于灭菌杀虫区4内的第一倾斜板7、第二倾斜板8，第一倾斜板7位于灭菌杀虫区的中前部，第二倾斜板8位于灭菌杀虫区4的中后部，第一倾斜板7自前往后倾斜下伸，第二倾斜板8自前往后倾斜上伸，第一倾斜板7的顶部低于第二倾斜板8的顶部，第一倾斜板7与第二倾斜板8在水平面上的投影呈搭接状态。当铲土板2将土壤铲起后，土壤堆积在铲土板2后部，上述动力装置可以为拖拉机自带的传动箱，传动轴3通过其侧部安装的从动轮19与传动箱的动力输出轴上装有的主动轮通过皮带动力连接，通过传动箱驱动传动轴3转动，扬土叶片6将土壤扬起，部分土壤沿第二倾斜板8滑下，大部分土壤被扬至第一倾斜板7的上方，并沿第一倾斜板7滑下。

箱体1顶部上装有输气管道11，拖拉机上装有与输气管道11连接的储气罐，箱体1上装有位于灭菌杀虫区4上方且由输气管道11供气的喷火灶头9，灭菌杀虫区4上方的前部、中部、后部分别设有喷火灶头9，灭菌杀虫区4上方的前部设有位于箱体1顶壁的横向两侧的两套喷火灶头9、中部设有对称设置在箱体1顶壁的横向两侧的四套喷火灶头9、后部设有对称设置在箱体1侧壁上的两套喷火灶头9，灭菌杀虫区4中部上方设有固装在箱体1内壁的挡土板20，挡土板20与喷火灶头9对应设置，其作用在于防止扬起的土壤溅向喷火灶头9，避免出现土壤堵塞喷火灶头9的现象，箱体1的中后部顶壁呈弧形设置，输气管道11位于箱体顶部的中间位置且通过横向伸出的支管路12为喷火灶头供气。上述喷火灶头9通过支架17安装在箱体1上，位于箱体1顶部的喷火灶头的喷火口与箱体1顶壁内表面平齐，位于箱体1侧部的喷火灶头9与箱体侧壁内表面平齐，喷火灶头9可以采购现有的燃气灶头，其包括灶体、气室和燃烧喷头，灶体上还设有火花发生器，气室与支管路12联通，该燃气灶头的具体结构为现有技术，在此不再赘述；喷火灶头9还可以采用现有技术中的火焰喷枪。

如图1和图2所示，箱体1上设有与喷火灶头9对应设置的通气孔13，箱体两侧壁的前部和中部均设有圆形的通气孔13，箱体1顶部的支架17上设有栅格状的通气孔13，设置通气孔13的好处在于可以保证喷火灶头9的空气供应。箱体1的后端面铰装有平土板14，平土板14可对灭菌杀虫后的土壤进行平整。箱体1的两侧壁之间装有支撑杆15，支撑杆15上装有下伸的松土耙齿16。

在箱体1的内顶部可装有温度计18，从而监控灭菌杀虫区4的温度，当温度不够高时，可增强喷火灶头9的火焰喷射强度，以更好的增强灭菌杀虫效果。

使用本发明方法及该灭菌杀虫的专用设备，在今后农业生产中应用，会终止药防落后生产方法的使用，该方法环保、生态、防治高效，保证了绿色有机产品的大面积生产，促使农工业生产真正走上可持续发展的道路。

Claims (9)

1.一种杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法，其特征是依次包括以下步骤：

第一步，先将表层土壤旋耕，旋耕深度不低于35cm；

第二步，将旋耕后的表层土壤从土地中自后向前铲起，表层土壤从土地中铲起的深度为25-35cm，并将铲起的表层土壤向斜后上方均匀扬起，表层土壤被扬起的高度为30-90cm，通过300-500℃的火焰对扬起的表层土壤进行均匀烘烧直至表层土壤落回土地中；

第三步，向表层土壤中补充有益于作物生长的微生物菌、酵素菌沤制堆肥和微量元素。

2.根据权利要求1所述的杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法，其特征是所述微生物菌包括放线菌、光合细菌、芽孢杆菌和乳酸菌。

3.根据权利要求1或2所述的杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法，其特征是所述微量元素包括钙、铁、锌、硒、锰、镁和钼。

4.根据权利要求1或2所述的杀灭土壤菌虫、改良土壤的方法，其特征是所述酵素菌沤制堆肥由按重量比1-1.5份的骨粉、1-2份的香油渣、1.5-2.5份的碎秸秆或坚果壳粉、1-1.5份的贝壳粉或鱼骨粉、3.5-4.5份的农家肥与0.2-0.5份的酵素菌均匀混合发酵腐熟。

5.一种杀灭菌虫的专用设备，其包括前端通过牵引杆（5）与牵引车连接且底部敞口的箱体（1），其特征是箱体（1）前部设有自后往前倾斜下伸且后部固装在箱体内壁上的铲土板（2），箱体（1）前壁上对应铲土板（2）的上方设有进土口（10），铲土板（2）后部上方设有转动连接在箱体（1）侧壁上且可与动力装置连接的传动轴（3），传动轴（3）上环布有扬土叶片（6），箱体（1）的中部为灭菌杀虫区（4），箱体（1）内中下部设有端部固装在箱体侧壁上且位于灭菌杀虫区（4）内的第一倾斜板（7），第一倾斜板（7）自前往后倾斜下伸，箱体（1）顶部上装有输气管道（11），箱体（1）上装有位于灭菌杀虫区（4）上方且由输气管道（11）供气的喷火灶头（9）。

6.根据权利要求5所述的杀灭菌虫的专用设备，其特征是：所述灭菌杀虫区（4）上方的前部、中部、后部分别设有喷火灶头（9），所述第一倾斜板（7）位于灭菌杀虫区（4）的中后部，箱体（1）内还装有自前往后倾斜上伸的第二倾斜板（8），第二倾斜板（8）位于灭菌杀虫区（4）的中前部，第一倾斜板（7）的顶部低于第二倾斜板（8）的顶部，第一倾斜板（7）与第二倾斜板（8）在水平面上的投影呈搭接状态。

7.根据权利要求6所述的杀灭菌虫的专用设备，其特征是：所述灭菌杀虫区（4）上方的前部设有位于箱体（1）顶壁的横向两侧的两套喷火灶头（9）、中部设有对称设置在箱体（1）顶壁的横向两侧的四套喷火灶头（9）、后部设有对称设置在箱体（1）侧壁上的两套喷火灶头（9），所述输气管道（11）位于箱体顶部的中间位置且通过横向伸出的支管路（12）为喷火灶头（9）供气。

8.根据权利要求5所述的杀灭菌虫的专用设备，其特征是：所述箱体（1）上设有与喷火灶头（9）对应设置的通气孔（13）。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的杀灭菌虫的专用设备，其特征是：所述箱体（1）的后端面铰装有平土板（14）；所述箱体（1）的两侧壁底部之间装有支撑杆（15），支撑杆（15）上装有下伸的松土耙齿（16）。

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