CN111066414A - 一种植物种子种苗种球消毒仪制造及应用 - Google Patents
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Abstract
一种植物种子种苗种球消毒仪制造及应用，该设备属于植物保护和无公害农业、生态农业领域。该消毒仪由以下几部分构成：蓄电池、空气过滤器、干燥器、空压机、高压放电器、控制阀、水汽混合桶和各种电线和连接管道。经过该消毒仪产生的高能活性氧进入混合桶水中，能快速杀灭植物种子、幼苗根茎、种球体表病原微生物、害虫等，可以用于粮食作物、经济作物、蔬菜、花卉种子、幼苗、种球、块茎、球茎、块根等器官组织的消毒杀菌。
Description
技术领域
本发明属于植物保护、无公害农业及生态农业技术领域，尤其涉及一种植物种子种苗种 球消毒仪的制造及应用。
背景技术
几十年来，我国在农业病虫害防治方面积累了丰富的经验，但是在不同地区尚未普及开 来，很多地区还存在滥用化学药物的现象，对农产品的产量和质量产生了极其消极的影响。 病虫害对农业发展产生了极大影响，不仅会影响农作物的产量，还会影响农作物的质量，合 理选用病虫害防治技术，可以将其对农作物的不良影响降到最低，积极推动我国农业经济的 发展。
很多作物病害尤其是土传病害从种子开始及带毒了，需要对植物种子和幼苗、种球、球 茎等进行消毒，然后移栽。
1农业病虫害的特点以及危害
1.1特点
农作物病虫害主要包括两类，即作物虫害和作物病害。作物虫害包括咀嚼式口器害虫对 作物造成的影响，其蛀食植物的叶子和茎干，使其出现缺口和空洞；刺吸式口器害虫主要是 吸食植物的叶子，造成叶面发白、发黄，进而萎缩和停止生长。
作物病害主要包括非侵染性病害和侵染性病害。非侵染性主要是养分、水分和光照不充 足等引起的病害，不会传染给其他作物，侵染性病害主要包括了细菌性和真菌性病害等。
1.2危害
农作物病虫害的主要特点是传播速度快，一旦某个地区出现了病虫害，就会在很短时间 内传播给其他作物，甚至会传播到其他地区，有时某个作物可能会被多种害虫和病原体影响， 症状复杂，诊治难度太大。
2农作物病虫害防治技术
2.1化学防治
农民之所以选用农作物病虫害防治技术，主要是为了提升农作物产量和质量，实现农业 增收。我国绝大多数农民都选择了化学防治技术，主要表现为两方面：其一，化学农药在防 治过程中使用较少，而且防治效果好，伴随着科学技术的不断进步，各类化学农药在防治过 程中对农作物的不良影响逐渐减小，其在自然环境中便可分解；其二，化学防治时可以利用 各类机械设备，比如农民可以使用机械设备喷洒化学病虫害药剂，不仅可以提升药物覆盖率， 而且优化了病虫害的预防效果。
2.2生物防治
生物防治是病虫害防治技术中的重要组成部分，其具有良好的防治效果，在生物防治技 术中，主要利用食物链和物种间相生相克的原理，在出现病虫害的地方投放与其相克的生物， 从而抑制病虫害，提高作物产量，但是使用生物防治技术时，需要注意以下几点：一方面， 在使用生物防治技术之前，需要了解当地的作物情况，并根据当地种植的作物种类，合理选 择生物物种；虽然一些生物物种可以治理病虫害，但也可能会食用农作物，影响到粮食产量# 另一方面，要合理规划，一些地区没有真正认识到该技术的优缺点，在实际应用过程中会存 在不足，影响生物防治的效果。此外，生物防治效果有时不稳定，见效慢，受环境条件影响 很大，难以控制。
2.3生态种植
近几年来，我国实施退耕还林还草，使耕地面积大大减少，为了提高种植效率，增加农 民收入效益，农户在种植时选择接茬复种和套种的方式，因此需要考虑病虫害防治因素，建 立生态微系统，对多种农作物的种植进行合理布局。
2.4间作套种轮作
在同一块地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植不同种类农作物的种植制度， 叫间作套种。一般把几种作物同时期播种的叫间作，不同时期播种的叫套种。间作套种是运 用了群落的空间结构原理，以充分利用生长空间和环境资源发展起来的一种农业生产模式。 在农业生产中，间作套种的最大好处抑制病虫害发生。间作套种增加了生态系统的生物种类 和营养结构的复杂程度，能提高生态系统的稳定性，减少病害发生。如胡萝卜、莴笋、洋葱 或甘蓝等蔬菜与马铃薯间、套作可阻碍马铃薯晚疫病的发展。但是不适合高附加值的设施栽 培作物上。
轮作是用地养地相结合的一种措施，不仅有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害， 还能有效地改善土壤的理化性状，调节土壤肥力。最终达到增产增收的目的。设施栽培作物 由于具有很高的比较经济效益，因而很少采用轮作。
2.5物理防治
利用器械、光、热、电、温度、湿度和声波等各种物理因素或方法防避、抑制、钝化、消除、捕杀有害生物的方法称为物理防治。目前主要推广应用的有频振式杀虫灯、LED新光源杀虫灯、诱虫色板(黄板、蓝板)、防虫网、无纺布、性诱剂、银灰膜避害等理化诱控技术。
3农业病虫害防治的现状分析
3.1滥用化学农药
我国一直以来都坚持可持续发展观，但是我国农民整体素质偏低，没有建立起可持续发 展意识，大部分的农民在实际种植过程中反复使用高毒农药对病虫害进行防治，造成病虫害 迅速产生强烈的抗药性，同时造成大量的农药残留，污染土壤和水体，降低农作物品质，威 胁人体健康，这样会对农作物的质量以及生态环境造成极其恶劣的影响。
3.2新技术应用率低
目前，我国对农作物病虫害的防治工作较为重视，投入了大量的资金、人力和技术，积 累了丰富的经验，但是尚未构建起完善的防治体系，技术应用的普及工作尚存在明显缺陷， 所以很多地区农业病虫害的防治水平存在明显差异。
在现代化农业安全生产中，加强农作物病虫害防治至关重要，对保证各类农产品质量以 及农业生态安全性具有重要作用，在传统农业病虫害防治中，多应用化学防治措施，但是此 类措施存在较多负面影响，因此，应坚持绿色植保发展创新理念，合理选取生态控制，生物 和物理防治等技术，有效防治各类病虫害。
臭氧是一种氧化性很强的物质，能迅速将各种微生物和害虫杀死，自身变成氧气，没有 二次污染。目前已经有一些的文章和专利介绍臭氧在农业上的应用(CN101257796，CN103004535A，CN108244088A，CN109496624A，CN203446404U，CN206547484U，CN206713904U)，但是这些专利大多是介绍用现成的臭氧水怎么消毒杀菌，对土传病害杀菌， 或者臭氧气体对大棚空气杀菌，很少涉及对植物种子、幼苗、种球、球茎、块茎、块根具体 的植物病虫害防控设备的研制和改进，个别涉及设备研制的，方法很简单，效果较低，操作 和使用不方便，智能化程度不高。
本申请采用高压放电产生高浓度活性氧臭氧的机理，设计一种植物种子种苗种球消毒仪， 利用臭氧水中含有臭氧和羟基自由基等强氧化性物质同时快速杀灭各种微生物和害虫，防控 病虫害迅速，没有农药残留和环境污染，病虫害不容易产生抗性；采用市电和蓄电池供电， 节省能源，操作方便安全，更加适合电力不足地区使用；病虫害不容易产生抗性，采用太阳 能供电，节省能源，操作方便安全，比目前的有关报道更为先进。
发明内容
解决的技术问题：针对上述技术缺陷，本发明研发了一种植物种子种苗种球消毒仪，能 够快速杀灭设施栽培植物幼苗、种子、种球、球茎、块茎、块根等表面的病菌和害虫。
技术方案：一种植物种子种苗种球消毒仪制造及应用，步骤为：a.一个边长20-50cm，高 40-90cm的方形容器，四周由金属箱体构成；在方型容器箱体上部排列充电器、蓄电池、交 直流转换器、定时器等组成；下部排列空气过滤器、吸附干燥器、空气压缩机、高压放电臭 氧器、水汽混合桶、控制阀门等；各器件之间采用管道连接，整个系统通过市电系统供电， 当停电时，可以用蓄电池供电，平时不用时可对蓄电池充电；定时器可以定时，交直流转换 器将直流电转换为交流电，气液混合桶将臭氧气体和水进行混合形成活性氧水，把植物种子、 植物幼苗根部、植物种球、球茎、块茎、块根等浸泡在活性氧水中；可以快速杀灭植物种子、 种球和根茎部的病原微生物和害虫，自身分解成氧气和水，没有环境污染，也不会让病菌和 害虫产生抗性；b.将上述a中各单元器件组装后，对a组成的系统供电，高压放电臭氧器就会 持续产生和放出臭氧，通过控制阀门控制臭氧进入水汽混合桶水中的数量，臭氧溶于水并与 水中少量有机物质发生自由基反应，产生大量活性氧自由基；c.在上述b处理过程中，如果 市电停电或者没有市电的地方，可以用蓄电池供电，在有市电时，可以利用充电器进行充电。 可以通过调节控制面板上的定时器设定消毒时间。经过整个流程后，上述b最后出水中含有 臭氧、羟基自由基等活性氧，将待消毒的植物活体浸泡在活性氧溶液中，能够在短时间内将 植物幼苗、种子、种球、块根、块茎、球茎等表面的病原菌和害虫杀死；
任一所述一种植物种子种苗种球消毒仪制造及其在粮食作物、经济作物、蔬菜、中药材、 花卉、果树种子、幼苗、块根、块茎、球茎、种球等表面病虫害消毒上的应用。
有益效果：本申请专利治疗仪具有多用途，能快速地最大限度的杀灭植物幼苗、种子、 种球、球茎、块茎、块根表面的病菌和害虫。
本发明与现有技术相比：
1)本发明中采用臭氧溶于水产生的活性氧，利用臭氧和自由基杀菌消毒技术，方法简便、 见效快、技术简单易行、可操作性强、成本低廉、实用性强；
2)本发明采用市电和蓄电池两用供电的消毒仪的臭氧-自由基技术，能同时杀灭植物幼 苗根部、种子、种球、球茎、块茎、块根表面的病虫害，跟目前常用的单一化学处理相比， 更加高效、快速、没有环境污染，因为臭氧水最后变成水和氧气；同时病菌和害虫不容易产 生抗药性，因为活性氧的杀菌和杀虫机理不同于一般的化学农药和生物措施，是通过活性氧 的强氧化性来达到的，不管病菌和害虫基因怎么突变以产生抗性，其生物大分子尤其是核酸、 蛋白质、酶活、细胞膜等都会迅速被活性氧氧化崩解和破坏；
3)本申请专利治疗仪具有多用途，既能同时快速地最大限度的杀灭多种粮食作物、经济 作物、花卉水果蔬菜幼苗、种子、种球、块茎等上的病菌和害虫。
附图说明
图1是一种植物种子种苗种球消毒仪制造及应用说明。1-高压放电臭氧器 2-空气压缩机 3-吸附干燥器 4-过滤器 5-定时器 6-电压表 7-充电器 8-蓄电池 9-阀门 10-混合水桶 11-活性氧与水混合 液 12-导线
器
具体实施方式
以下结合实例对本发明作进一步的描述：
实施例1：对西瓜种子进行消毒杀灭西瓜尖孢镰刀菌
根据上述技术路线和方案，组装和调试好植物种子幼苗种球消毒仪，在正常产生活性氧臭 氧，能够稳定混合活性氧和自由基的水后，进行下面的防治植物种子幼苗种球病虫害试验。
1. 2012年4月1号在南京大厂进行西瓜种子表面消毒试验试验，开动消毒仪，定时40分 钟；
2.待产气3分钟后，将100克西瓜种子全部浸泡到含有活性氧的水中，盖上消毒桶盖子， 连续消毒35分钟；对照用无菌水浸泡西瓜种子35分钟；
3.消毒结束后，迅速捞出西瓜种子，并用少量无菌水冲洗残留的活性氧溶液，并转移浸泡 在另一个300毫升无菌水烧杯中浸泡30分钟，对照也同样处理，然后用无菌刻度移液管 吸取0.2毫升均匀涂布在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上，28度恒温培养5天，观察培养基表 面菌落生长情况；
4.对照平板有26个真菌菌落长出，用本消毒仪消毒的西瓜种子马铃薯葡萄糖琼脂培养基 上没有任何菌落出现，杀菌效果100％。
实施例2：对草莓幼苗根部进行消毒杀灭草莓尖孢镰刀菌和白粉病菌
根据上述技术路线和方案，组装和调试好植物种子幼苗种球消毒仪，在正常产生活性氧臭 氧，能够稳定混合活性氧和自由基的水后，进行下面的防治植物种子幼苗种球病虫害试验。
1. 2012年2月24号在南京盘城进行草莓幼苗根部表面消毒试验试验，开动消毒仪，定时 10分钟；
2.待产气3分钟后，将20株草莓幼苗根部全部浸泡到含有活性氧的水中，盖上消毒桶盖 子，连续消毒5分钟；对照用无菌水浸泡20株草莓幼苗根部5分钟；
3.消毒结束后，迅速捞出草莓幼苗，并用少量无菌水冲洗残留的活性氧溶液，并转移浸泡 在另一个500毫升无菌水烧杯中浸泡5分钟，对照也同样处理，然后用无菌刻度移液管吸 取0.2毫升均匀涂布在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上，28度恒温培养5天，观察培养基表面 菌落生长情况；
4.对照平板有53个真菌菌落长出，用本消毒仪消毒的草莓幼苗根部马铃薯葡萄糖琼脂培 养基上只有菌落出现，杀菌效果99.9％。
实施例3：对红薯表面进行消毒
根据上述技术路线和方案，组装和调试好植物种子幼苗种球消毒仪，在正常产生活性氧臭 氧，能够稳定混合活性氧和自由基的水后，进行下面的防治植物种子幼苗种球病虫害试验。
1. 2012年5月12号在南京浦口进行红薯块根表面消毒试验试验，开动消毒仪，定时15 分钟；
2.待产气3分钟后，将10个大小一致的红薯块茎全部浸泡到含有活性氧的水中，盖上消 毒桶盖子，连续消毒10分钟；对照用无菌水浸泡红薯块茎10分钟；
3.消毒结束后，迅速捞出红薯块茎，并用少量无菌水冲洗残留的活性氧溶液，并转移浸泡 在另一个500毫升无菌水烧杯中浸泡30分钟，对照也同样处理，然后用无菌刻度移液管 吸取0.2毫升均匀涂布在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上，28度恒温培养5天，观察培养基表 面菌落生长情况；
4.对照平板有17个真菌菌落长出，用本消毒仪消毒的红薯马铃薯葡萄糖琼脂培养基上有1 个菌落出现，杀菌效果99.9％。
本发明的应用实例：
将本发明技术用于大棚种植西瓜、草莓和红薯的种子幼苗和块根病虫害防控上。
1、参照实施例1，采用本技术处理西瓜种子，经过处理后，跟没有采用本技术的对照相 比，采用本仪器的活性氧水浸泡西瓜种子后，种子表面杀菌率达到100％(图1)；
2、参照实施例2，采用本技术处理草莓幼苗根部，经过处理后，跟没有采用本技术的对 照相比，采用本仪器的活性氧水浸泡草莓幼苗根系后，种子表面杀菌率达99.9％；
3、参照实施例3，采用本技术处理西瓜种子，经过处理后，跟没有采用本技术的对照相 比，采用本仪器的活性氧水浸泡红薯块茎后，种子表面杀菌率达99.9％。
Claims (5)
1.一种植物种子种苗种球消毒仪制造及应用，其特征在于步骤为：
a.一个边长20-50cm，高40-90cm的方形容器，四周由金属箱体构成；在方型容器箱体上部排列充电器、蓄电池、交直流转换器、定时器等组成；下部排列空气过滤器、吸附干燥器、空气压缩机、高压放电臭氧器、水汽混合桶、控制阀门等；各器件之间采用管道连接，整个系统通过市电系统供电，当停电时，可以用蓄电池供电，平时不用时可对蓄电池充电；定时器可以定时，交直流转换器将直流电转换为交流电，气液混合桶将臭氧气体和水进行混合形成活性氧水，把植物种子、植物幼苗根部、植物种球、球茎、块茎、块根等浸泡在活性氧水中；可以快速杀灭植物种子、种球和根茎部的病原微生物和害虫，自身分解成氧气和水，没有环境污染，也不会让病菌和害虫产生抗性；
b.将上述a中各单元器件组装后，对a中组成的系统供电，高压放电臭氧器就会持续产生和放出臭氧，通过控制阀门控制臭氧进入水汽混合桶水中的数量，臭氧溶于水并与水中少量有机物质发生自由基反应，产生大量活性氧自由基；
c.在上述b处理过程中，如果市电停电或者没有市电的地方，可以用蓄电池供电，在有市电时，可以利用充电器进行充电。可以通过调节控制面板上的定时器设定消毒时间。经过整个流程后，上述b最后出水中含有臭氧、羟基自由基等活性氧，将待消毒的植物活体浸泡在活性氧溶液中，能够在短时间内将植物幼苗、种子、种球、块根、块茎、球茎等表面的病原菌和害虫杀死。
2.根据权利要求1所述一种植物种子种苗种球消毒仪制造及应用，其特征在于所述方法是该治疗仪由一个边长20-50cm，高40-90cm方形容器，四周由金属箱体构成。在方型容器箱体上部排列充电器、蓄电池、交直流转换器、定时器等组成；下部排列空气过滤器、吸附干燥器、空气压缩机、高压放电臭氧器、水汽混合桶、控制阀门等；各器件之间采用管道连接，整个系统通过市电系统供电，当停电时，可以用蓄电池供电，平时不用时可对蓄电池充电；定时器可以定时，交直流转换器将直流电转换为交流电，气液混合桶将臭氧气体和水进行混合形成活性氧水，把植物种子、植物幼苗根部、植物种球、球茎、块茎、块根等浸泡在活性氧水中；可以快速杀灭植物种子、种球和根茎部的病原微生物和害虫，自身分解成氧气和水，没有环境污染。
3.根据权利要求1所述一种植物种子种苗种球消毒仪制造及应用制造，其特征在于所述方法中，将上述2中各单元器件组装后，将上述2中各单元器件组装后，对a组成的系统供电，设定时间10-120分钟，高压放电臭氧器(3-10组放电管)就会持续产生和放出臭氧，通过控制阀门控制臭氧进入水汽混合桶水中的数量，臭氧溶于水并与水中少量有机物质发生自由基反应，产生大量活性氧自由基。
4.根据权利要求1所述一种植物种子种苗种球消毒仪制造及应用，其特征在于所述方法，在上述3处理过程中，如果市电停电或者没有市电的地方，可以用蓄电池供电，在有市电时，可以利用充电器进行充电。可以通过调节控制面板上的定时器设定消毒时间。经过整个流程后，上述3最后出水中含有臭氧、羟基自由基等活性氧，将待消毒的植物活体浸泡在活性氧溶液中，能够在10-120分钟内将植物幼苗、种子、种球、块根、块茎、球茎等表面的病原菌和害虫杀死；植物种苗浸泡时间一般在10分钟内，有种壳且较坚硬和厚实的种子要浸泡120分钟消毒，种球一般浸泡20-30分钟消毒，块根、块茎、球茎一般浸泡15-25分钟消毒。
5.权利要求1～5任一所述一种植物种子种苗种球消毒仪制造及其在粮食作物、经济作物、中药材、蔬菜、花卉、果树种子、幼苗、块根、块茎、球茎、种球等表面病虫害消毒上的应用。
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