CN103535338B - 一种土壤灭菌杀虫设备和利用该设备杀灭根结线虫的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤灭菌杀虫设备和利用该设备杀灭根结线虫的方法，该设备包括安装在牵引机后端且底部敞口的箱体，箱体内安装有由牵引机动力驱动的扬土装置，箱体内在扬土装置的上方间隔安装有多根石英管，箱体内在靠近后端的位置上安装有可向正下方发射微波的微波发射装置，箱体后端箱壁的下部开设有出土缺口，出土缺口上安装有扶土板。所述方法利用上述设备对根结线虫进行彻底灭杀，土壤依次经过石英管的高温烧烤和微波的辐射，使得土壤中的菌虫得到彻底杀灭，本发明不会对土壤产生损害，更不会对作物造成残留，属于安全无公害的灭菌杀虫方式。

Description

一种土壤灭菌杀虫设备和利用该设备杀灭根结线虫的方法

技术领域

本发明涉及农业种植领域，具体的说是一种土壤灭菌杀虫设备和利用该设备杀灭根结线虫的方法。

背景技术

病菌虫害对作物的影响极大，尤其是土壤中的根结线虫，其是诱发作物病害的重要原因之一。目前对根结线虫的防治主要是采用传统的农药灭杀的方式，随着根结线虫抗药性的增强，农药的毒性也逐渐加大，如此便形成了恶性循环，剧毒的农药在杀灭根结线虫的同时，对环境也造成了严重的危害，导致土壤的种植环境逐渐恶化，作物减产，同时还使得作物的药物残留严重。

目前市场上有利用高温火焰喷射来进行土壤杀菌的装置，该种火焰杀菌的方式尽管能达到短期的杀菌灭虫作用，但是被杀灭菌虫的生物活性不会被彻底破坏，同时，利用火焰杀菌，只能杀灭火焰接触部分的菌虫，对于土壤内层的菌虫很难达到彻底杀灭作用。例如在专利申请号为201110279644.5的中国发明专利申请中公开的采用喷火灶头对土壤进行喷火杀菌，该种方式中，高温火焰的产生需要耗费大量的燃气，能量利用率低下，同时，还需要携带储气罐等供气装置，设备结构复杂且沉重，给牵引机造成很大的负担。另外，燃气罐和供气管道容易发生泄露，存在很大的安全隐患。

目前也有利用微波进行灭菌杀虫的设备，例如在专利号为201110438152.6的中国发明专利中公开的微波旋耕机，该旋耕机设置半球状的微波照射腔，照射腔内安装旋耕刀，照射腔壁上安装微波发射器，整机采用手推车的移动形式。该微波旋耕机尽管能从原理上实现，但在具体操作中，当旋耕刀在旋耕土地时，照射腔即被抬高，大量微波从照射腔底部的漏缝处泄露，泄露的微波会对人体造成极大的损害，同时还导致了能源的浪费。

综上所述，现有的土壤灭菌杀虫设备中，灭菌杀虫方式单一且结构复杂，效果差。如何能够科学、环保、无公害地对土壤进行灭菌杀虫一直以来都是农业种植领域急需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的其中一个技术问题是提供一种结构简单、使用方便、灭菌杀虫效果好且安全无公害的土壤灭菌杀虫设备。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种利用上述设备杀灭根结线虫的方法，该方法能彻底杀灭根结线虫，步骤简单，实施方便，安全环保无污染。

为解决第一个技术问题，本发明的土壤灭菌杀虫设备包括安装在牵引机后端且底部敞口的箱体，其结构特点是所述箱体内安装有由牵引机动力驱动的扬土装置，箱体内在扬土装置的上方间隔安装有多根石英管，箱体内在靠近后端的位置上安装有可向正下方发射频率为2400-2500MHZ、功率为800-1300W微波的微波发射装置，箱体后端箱壁的下部开设有出土缺口，出土缺口上安装有扶土板。

采用上述结构，首先利用扬土装置将土扬起，之后利用石英管对上扬的土壤进行高温烧烤加热，上扬的土壤落下后，再利用微波对土壤进行照射杀菌。石英管能够产生最高达150摄氏度的高温，可对土壤进行初步灭菌杀虫。微波对土壤具有穿透力，在微波的作用下，土壤内菌虫的细胞结构发生变化，失去生物活性，从而被微波彻底杀灭。对于扶土板的设置，其首先是为了将箱体封闭，避免热量和微波散失，另一方面，扶土板具有一定的重量，其可将灭菌杀虫后的土壤表面压平。可见，本发明结合了石英管的烧烤加热和微波辐射两种灭菌杀虫方式，对菌虫的杀灭效果更好，且两种方式均不会对土壤产生损害，更不会对作物造成残留，属于安全无公害的灭菌杀虫方式。

所述箱体内在扬土装置的后方安装有自前至后倾斜下伸的弧形接土板。设置弧形接土板，被扬起的土壤可沿着接土板的弧面顺畅地滑落到地面。同时，接土板吸收箱体内的热量并吸收部分微波产生热量，使得接土板本身的温度也可以辅助进行杀菌灭虫。可见，本发明不仅结合了石英管的烧烤加热杀菌和微波的辐射杀菌，还结合了接土板的高温煎烫杀菌，对菌虫进行全方位的杀灭，进一步提高了杀菌灭虫效果。

所述扬土装置包括转动安装在箱体两侧箱壁之间且由牵引机的后动力输出端驱动的转动轴、安装在转动轴上且下部探出箱体的转辊和间隔环布在转辊柱面周圈的多块扬土叶片。所述箱体内在扬土装置前方安装有弧形挡土罩。设置该扬土装置，通过扬土叶片的高速转动将土壤翻出并向上扬起，在弧形挡土罩的导向作用下，被扬起的土壤向后上方扬起，刚好能被石英管烧烤。

所述箱体通过一摆臂转动安装在牵引机的后端部，牵引机上铰装有油缸，油缸活塞杆的前端铰接在摆臂上。整个箱体采用铰装的方式，通过油缸的伸缩可以调节箱体的摆转角度，在不使用时，可将箱体转动到上方，使用时，可以利用油缸向下的拉力，使得箱体紧贴地面行走，避免热量和微波散失，从而保证更好的杀菌效果和能量利用率。

所述微波发射装置包括底部开设炉口的发射箱和安装在发射箱内的微波发生器，所述炉口上安装有与微波发生器的电源开关联动的电控炉门。所述发射箱内在炉口上封装有云母隔离片。电控炉门和微波发生器的电源开关联动，可选择性的开启微波杀菌功能。设置云母隔离片，避免了作业中土壤进入发射箱内，保证发射箱内的清洁。

所述牵引机为链轨式遥控拖拉机。使用链轨式的拖拉机，对土壤的压力小，能避免将土壤压实，保证土壤的松度。采用遥控的方式，能避免人体受到微波辐射或者高温损伤，操作方便且更加安全。

为解决第二个技术问题，本发明的利用上述土壤灭菌杀虫设备杀灭根结线虫的方法包括以下步骤：

1）将需要杀虫的土地进行粗耕，耕地深度不小于30厘米；

2）通过牵引机带动底部敞口的箱体向前移动；

3）通过设置在箱体内的扬土装置将土壤搅动并向后上方扬起，扬土装置的入土深度为20-30厘米；

4）在土壤上扬过程中，在上方通过多根石英管对土壤进行125-150摄氏度的高温烧烤加热，时间为3-5分钟；

5）被上扬的土壤落到地面后，利用设置在箱体后部的微波发射装置对土壤进行微波杀菌，时间为3-5分钟；

6）利用安装在箱体后部的扶土板将土壤抚平。

在箱体向前移动的过程中，利用安装在牵引机后端的油缸将整个箱体向下拉。

上述方法中，可使得土壤依次经过石英管的高温烧烤和微波的辐射，对土壤中的菌虫尤其是根结线虫具有很好的杀灭效果，两种杀虫方式均不会对土壤产生损害，更不会对作物造成残留，属于安全无公害的灭菌杀虫方式。另外，整个过程被箱体罩住且利用油缸将箱体下拉，使得箱体紧贴土壤表面，避免了热量和微波能量的散失，既保证了杀虫效果，又提高了能量利用率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本发明的土壤灭菌杀虫设备包括安装在牵引机后端且底部敞口的箱体1，箱体1内安装有由牵引机2动力驱动的扬土装置，箱体1内在扬土装置的上方间隔安装有多根石英管3，其中，石英管采用具有烧烤作用的电加热石英管，例如目前在具有烧烤功能的微波炉中经常使用的石英烧烤管。箱体1内在靠近后端的位置上安装有可向正下方发射频率为2400-2500MHZ、功率为800-1300W微波的微波发射装置，箱体1后端箱壁的下部开设有出土缺口4，出土缺口4上安装有扶土板5。其中，箱体1和扶土板5均采用金属材质，可避免微波散失。对于扶土板5，其作用一方面是将箱体1封闭，避免热量和微波散失，另一方面，扶土板5还要具有一定的重量，用来将灭菌杀虫后的土壤表面压平。图中示出的扶土板5的上部铰装在箱体1的后端箱壁上，扶土板5的下部可翻转。

参照附图，对于微波发射装置，其包括底部开设炉口13的发射箱14和安装在发射箱14内的微波发生器15，炉口1上安装有与微波发生器15的电源开关联动的电控炉门16。发射箱14内在炉口13上封装有云母隔离片17。其中，电控炉门和微波发生器的电源开关联动，可选择性的开启微波杀菌功能。设置云母隔离片，由于云母材料不会阻隔微波，在电控炉门打开时，云母隔离片可避免土壤进入发射箱，保证发射箱内的清洁。

参照附图，箱体1内在扬土装置的后方安装有自前至后倾斜下伸的弧形接土板6。其中，接土板6采用金属材质，接土板6用于接取被扬起的土壤，使得土壤沿着接土板6的弧面顺畅地滑落到地面，同时，接土板6自身也吸收箱体1内的热量并吸收部分微波产生热量，使得接土板6本身也可达到很高的温度，从而可对土壤进行煎烫杀菌。

参照附图，对于扬土装置，其包括转动安装在箱体1两侧箱壁之间且由牵引机2的后动力输出端驱动的转动轴7、安装在转动轴7上且下部探出箱体1的转辊8和间隔环布在转辊8柱面周圈的多块扬土叶片9。箱体1内在扬土装置前方安装有弧形挡土罩10。扬土叶片9的高速转动将土壤翻出并向上扬起，在弧形挡土罩10的导向作用下，被扬起的土壤向后上方扬起，刚好能被石英管3烧烤，之后再落到接土板6上。对于转动轴7和牵引机2的后动力输出端之间的动力连接关系，可采用变速箱或链条等各种传动方式，此为现有技术，在此不再赘述。

参照附图，箱体1通过一摆臂11转动安装在牵引机2的后端部，牵引机2上铰装有油缸12，油缸12活塞杆的前端铰接在摆臂11上。箱体1采用铰装的方式，通过油缸12的伸缩可以调节箱体1的摆转角度。由于上述转动轴7与牵引机2的后动力输出端之间有动力连接关系，为了不影响箱体1的转动，用于铰接箱体1的铰接轴18与牵引机2的后动输出轴同轴设置。箱体1采用该种安装方式，在不使用时，可将箱体1转动到上方，使用时，可以利用油缸12向下的拉力，使得箱体1紧贴地面行走，避免热量和微波从箱体1底部的缝隙处散失。

本发明中，由于微波发射装置和石英管电加热装置均使用电力，对于电源供给，设备的供电线路可直接采用常规的照明线直接连接220V市电，由于本发明多用于大棚中，在大棚的顶部安装滑道，设备的供电线路可滑动安装在滑道上。如果本发明在田间使用，可在牵引机上安装发电机来供电。

参照附图，本发明中的牵引机2优选为链轨式遥控拖拉机。链轨式遥控拖拉机为现有机器，其后部具有动力输出且安装有油缸12。使用链轨式的拖拉机，对土壤的压力小，能避免将土壤压实，保证土壤的松度。采用遥控的方式，能避免人体受到微波辐射或者高温损伤，操作安全方便。

本发明的利用上述土壤灭菌杀虫设备杀灭根结线虫的方法包括以下步骤：

1）将需要杀虫的土地进行粗耕，耕地深度不小于30厘米；

2）通过牵引机2带动底部敞口的箱体1向前移动；

3）通过设置在箱体1内的扬土装置将土壤搅动并向后上方扬起，扬土装置的入土深度为20-30厘米；

4）在土壤上扬过程中，在上方通过多根石英管3对土壤进行125-150摄氏度的高温烧烤加热，时间为3-5分钟；

5）被上扬的土壤落到地面后，利用设置在箱体1后部的微波发射装置对土壤进行微波杀菌，时间为3-5分钟；

6）利用安装在箱体1后部的扶土板5将土壤抚平。

其中，上述的杀菌时间的控制可通过控制牵引机2的行走速度来实现。一般控制牵引机的行走速度为每分钟2-3米。同时，在箱体1向前移动的过程中，利用安装在牵引机2后端的油缸12 将整个箱体1向下拉。

上述方法中，土壤依次经过石英管的高温烧烤和微波的辐射，对土壤中的菌虫尤其是根结线虫具有很好的杀灭效果，两种杀虫方式均不会对土壤产生损害，更不会对作物造成残留，属于安全无公害的灭菌杀虫方式。另外，整个过程被箱体罩住且利用油缸将箱体下拉，使得箱体紧贴土壤表面，既能避免热量散失又能避免微波泄漏。

在采用上述方法处理土壤之前和之后，分别取20厘米深度、25厘米深度和30厘米深度处的土壤样本各100克，采用蔗糖梯度离心法经染色镜检，检测根结线虫的死亡率如下表。

取样位置	处理前（条）	处理后（条）	死亡率
				20厘米深度	8	0	100%
25厘米深度	21	2	98%
				30厘米深度	12	1.5	95%

综上所述，本发明不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。

Claims (6)

1.一种土壤灭菌杀虫设备，包括安装在牵引机后端且底部敞口的箱体（1），其特征是所述箱体（1）内安装有由牵引机（2）动力驱动的扬土装置，箱体（1）内在扬土装置的上方间隔安装有多根石英管（3），箱体（1）内在靠近后端的位置上安装有可向正下方发射频率为2400-2500MHZ、功率为800-1300W微波的微波发射装置，箱体（1）后端箱壁的下部开设有出土缺口（4），出土缺口（4）上安装有扶土板（5）；所述箱体（1）内在扬土装置的后方安装有自前至后倾斜下伸的弧形接土板（6）；所述箱体（1）内在扬土装置前方安装有弧形挡土罩（10）；所述箱体（1）通过一摆臂（11）转动安装在牵引机（2）的后端部，牵引机（2）上铰装有油缸（12），油缸（12）活塞杆的前端铰接在摆臂（11）上。

2.如权利要求1所述的土壤灭菌杀虫设备，其特征是所述扬土装置包括转动安装在箱体（1）两侧箱壁之间且由牵引机（2）的后动力输出端驱动的转动轴（7）、安装在转动轴（7）上且下部探出箱体（1）的转辊（8）和间隔环布在转辊（8）柱面周圈的多块扬土叶片（9）。

3.如权利要求1所述的土壤灭菌杀虫设备，其特征是所述微波发射装置包括底部开设炉口（13）的发射箱（14）和安装在发射箱（14）内的微波发生器（15），所述炉口（13）上安装有与微波发生器（15）的电源开关联动的电控炉门（16）。

4.如权利要求3所述的土壤灭菌杀虫设备，其特征是所述发射箱（14）内在炉口（13）上封装有云母隔离片（17）。

5.如权利要求1至4中任一项所述的土壤灭菌杀虫设备，其特征是所述牵引机（2）为链轨式遥控拖拉机。

6.一种利用权利要求1所述的土壤灭菌杀虫设备杀灭根结线虫的方法，其特征是包括以下步骤：

1）将需要杀虫的土地进行粗耕，耕地深度不小于30厘米；

2）通过牵引机（2）带动底部敞口的箱体（1）向前移动；

3）通过设置在箱体（1）内的扬土装置将土壤搅动并向后上方扬起，扬土装置的入土深度为20-30厘米；

4）在土壤上扬过程中，在上方通过多根石英管（3）对土壤进行125-150摄氏度的高温烧烤加热，时间为3-5分钟；

5）被上扬的土壤落到地面后，利用设置在箱体（1）后部的微波发射装置对土壤进行微波杀菌，时间为3-5分钟；

6）利用安装在箱体（1）后部的扶土板（5）将土壤抚平；

在箱体（1）向前移动的过程中，利用安装在牵引机（2）后端的油缸（12 ）将整个箱体（1）向下拉。