CN106508511A - 用蒸汽和生物质炭克服三七土壤连作障碍的方法及装置 - Google Patents

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朱书生
杨敏
钏有聪
罗丽芬
江冰冰
黄惠川
刘屹湘
何霞红
朱有勇
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • A01G11/00—Sterilising soil by steam
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B77/00—Machines for lifting and treating soil

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Abstract

本发明涉及一种用蒸汽和生物质炭克服三七土壤连作障碍的方法及装置，属植物保护技术领域。方法步骤如下：用蒸汽锅炉产生180℃的高温蒸汽，通过装置将高温蒸汽通入三七连作土壤中，土壤上部覆盖耐高温保温被，通入蒸汽后使土壤温度加热至>80℃后持续20分钟以上；土壤自然冷却后按照4～12kg/m3的量添加市场购买的生物质炭，拌匀用于三七的栽植。装置包括主管(1)，分别与主管(1)的两端连接的连接管(2)，分别置于连接管(2)两端的进气口管(3)；其中：主管(1)和连接管(2)上均布有出气口(4)，出气口(4)的数量视管长而定。效果在于：装置结构简单、成本低，操作方便；处理后三七连作土壤，能有效消除三七连作障碍，且环保无污染。

Description

用蒸汽和生物质炭克服三七土壤连作障碍的方法及装置
技术领域：
本发明涉及一种用蒸汽和生物质炭克服三七土壤障碍的方法及装置，属植物保护技术领域。
背景技术：
三七是我国大宗名贵中药材之一，占云南省药材产值一半以上，但三七连作障碍严重。现有的研究表明，种植过三七的土壤10至20年后也不能连作，连作障碍已经成为限制三七产业健康发展的主要因素。多年来，众多学者围绕引起三七连作障碍的原因展开了深入的研究，认为连作障碍主要与根腐病菌的侵染、自毒物质的积累、土壤理化性状的恶化及土壤微生物区系的改变等因素有关。本项目组研究表明，根腐病菌和自毒物质的积累是造成三七连作障碍久攻不破的核心因素。研究发现三七分泌到根际土壤中的皂苷类物质对三七根腐病菌的生长具有明显促生长作用，同时这些皂苷类物质对三七种子萌发和根系细胞具有明显的自毒活性。这表明根腐病菌和自毒物质还会协同加重三七连作障碍。田间试验和生产实践均表明，只有同时消除土壤中的病原菌和自毒物质才能有效地克服三七连作障碍。目前常见的土壤处理方式多以土壤熏蒸剂处理为主。这类处理方式具有毒性高、环境不友好的缺点，且只能杀灭土壤中有害生物，不能消除土壤中残留的自毒物质，不能够有效地克服连作障碍。因此，探索安全、生态的，能同时克服连作土壤病原菌和自毒物质的处理方法对于攻克三七连作障碍具有重要意义。
本发明提供的用蒸汽和生物质炭协同克服三七土壤连作障碍的方法，经文献检索，未见与本发明相同的公开文献报道。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种用蒸汽和生物质炭克服三七土壤连作障碍的方法及装置。
本发明针对造成三七连作障碍的根腐病菌和自毒物质两大诱因，利用蒸汽的杀菌特性及生物质炭的强吸附自毒物质能力对三七连作土壤进行无害化处理。
本发明的用蒸汽和生物质炭克服三七土壤连作障碍的方法，其具体步骤如下：：
a.利用蒸汽锅炉产生180℃的高温蒸汽，通过装置将高温蒸汽通入三七连作土壤中，土壤上部覆盖耐高温保温被，通入蒸汽后使土壤温度加热至>80℃后持续20分钟以上；
b.土壤自然冷却后按照4～12kg/m3的量添加生物质炭，拌匀用于三七的栽植。
本发明的用于克服三七土壤连作障碍的装置，包括：主管(1)，分别与主管(1)的两端连接的连接管(2)，分别置于连接管(2)两端的进气口管(3)；其中：主管(1)和连接管(2)上均布有出气口(4)，出气口(4)的数量视管长而定。本装置采用市购的材料按常规方法制作。
本发明的有益效果在于：
1、利用蒸汽和生物质炭处理三七连作土壤，既能够杀灭土壤中 的优势病原菌，又能降解和吸附土壤中的自毒物质，有效消除三七连作障碍，且环保无污染。
2、降低了三七生长过程中自毒物质与根腐病菌协同致病的机率，减少了农药的使用量，对提高三七品质、降低三七农药残留、保护三七道地产区有重要的意义。
3、装置结构简单、成本低，操作方便，环保且实用。
附图说明：
附图图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
实施例1：
本发明的用于克服三七土壤连作障碍的装置，包括：主管1，分别与主管1的两端连接的连接管2，分别置于连接管2两端的进气口管3；其中：主管1和连接管2上均布有出气口4，出气口4的数量视管长而定。本装置采用市购的材料按常规方法制作。将装配完毕的装置放入待处理对三七连作土壤中。
本发明的装置对三七连作土壤进行高温蒸汽消毒和生物质炭处理。处理方法:
a.蒸汽锅炉产生180℃的高温蒸汽，通过本发明装置的进汽口3进入，再经出气口4将高温蒸汽通入三七连作土壤中，土壤上部覆盖耐高温保温被，通入蒸汽后使土壤温度加热至>80℃后持续20分钟以上；
b.土壤自然冷却后按照4kg/m3或8kg/m3或12kg/m3的量添加生物质炭，拌匀用于三七的栽植。
测定结果表明，蒸汽加热土壤至>80℃后持续20分钟后土壤中真菌被完全抑制，细菌和放线菌的数量被大部分抑制(表1)。土壤中的自毒物质也明显被降解，但还有残留。且残留量还能引起三七种子自毒(表2)。添加4～12kg/m3的生物质炭后,自毒物质被进一步吸附至自毒浓度以下(表2)。
蒸汽和生物质炭协同处理后的连作土壤种植三七后表明，蒸汽和生物质炭协同处理连作土壤后三七存苗率、株高、干鲜重指标均显著提升至未种植过三七的新土水平(表3)。
表1蒸汽处理对连作土壤中微生物的杀灭情况
表2蒸汽处理对土壤中自毒皂苷的降解情况
表3蒸汽和生物质炭协同处理对三七出苗和生长的影响
实施例2：
2012年～2015年，连续四年用与实施例1相同的方法和装置处 理30亩三七连作土壤，成功地克服了三七的连作障碍。连续四年的评价结果均表明，蒸汽和生物质炭协同处理连作土壤后三七出苗率、存苗率和植株干重等指标均显著提高，且达到未种植过三七的新土水平(表4)。大面积示范试验结果也表明蒸汽和生物质炭协同处理能完全消除土壤的连作障碍。
表4蒸汽和生物质炭协同处理克服连作障碍大面积验证

Claims (2)

1.一种用蒸汽和生物质炭克服三七土壤连作障碍的方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：
a.利用蒸汽锅炉产生180℃的高温蒸汽，通过装置将高温蒸汽通入三七连作土壤中，土壤上部覆盖耐高温保温被，通入蒸汽后使土壤温度加热至>80℃后持续20分钟以上；
b.土壤自然冷却后按照4～12kg/m3的量添加市场购买的生物质炭，拌匀用于三七的栽植。
2.用于权利要求1所述的用蒸汽和生物质炭克服三七土壤连作障碍的装置，其特征在于该装置包括：主管(1)，分别与主管(1)的两端连接的连接管(2)，分别置于连接管(2)两端的进气口管(3)；其中：主管(1)和连接管(2)上均布有出气口(4)，出气口(4)的数量视管长而定。
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