CN1191664A - 消毒土壤的方法及有关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及消毒土壤的方法及设备。该方法按顺序至少包括以下阶段:将至少一种固态、液态或气态的能与水和/或蒸汽,或其它物质放热反应的化合物弥散在土壤中;将至少一条水和/或蒸汽,或另一种物质流注入土壤,以便在与化合物的反应中产生热量。在上述两阶段之间可弄碎土壤以利于化合物的混合并为反应创造最佳条件。适于实施上述方法的设备(10)包括能够到达野外的独立的运动装置(1)、一个运送水或另一种适当物质的罐(2)和将水送入土壤中的有关附件(5),与水和/或蒸汽,或一般来说第一罐(2)中运送的物质放热反应的化合物的第二罐(3),以及将化合物弥散入土壤的装置(4)。它也可设有加热罐(2)中的反应物的锅炉(6),以及一农用工具(8),以利于化合物的混合、反应物向土壤中的渗透及以后的反应。

Description

消毒土壤的方法及有关设备
本发明涉及消毒土壤的方法及有关设备。
在观赏植物、园艺蔬菜、玉米及甜菜种植部门特别普遍的作物种植专业化和所谓单一作物系统，在土壤的微生物群和植物根系之间产生很强的相互作用。另外，许多蔬菜和动物寄生物甚至可在土壤中存活多年，直至它们与易于遭受其致病作用的植物接触为止。
因此，在同一土壤中连续种植这种植物可导致其生长失调及产量的逐渐下降。克服这个问题的第一个及最古老的方法是所谓的“作物轮种”，或者，更一般来说，是延长一种作物不在土壤中的间隔。在这种情形中，植物在土壤中生活的寄生物由于“饥饿”而逐步死亡。
但是也有“轮种”法并不能提供可靠性的情形：许多寄生物能够作为其它植物的寄生物或保持一种休眠生活而生存下来；另外，放弃某种作物一定时间也许在经济上是不利的。然后，在种植一种新作物前一些时间，只是在光秃的土壤上必须采取相当有力的介入才行。这些介入是相当敏重的过程，要借助化学或物理的干预完成消毒或除虫。
化学干预包括杀真菌剂、杀虫剂、植物保护产品或烟薰产品的管理：这种干预费时、费钱、对环保非常有害。这种干预后需要很长时间才能进行经过处理的土壤的种植。
物理干预基本包括对土壤加热的管理，热量可以按照各种方式产生和分布。一般来说，不管采用什么方法，将土壤加热至80～90℃就足以杀灭全部存在的寄生物。这种操作只要土壤温度降至25～30℃，短时间后就可以开始种植。
在物理干预中，在所谓的乡村炉(country oven)中对土壤加热进行的干热处理，是效果最差的一种，这是因为其产生的结果并不总是令人满意，而且因为在任何情形中其只能对小块土地起作用。用沸水的消毒，费用极高，只对于很小块的土地才似乎可行。
蒸汽处理开始用于在温室、稳定的种床或小块露天地中的土壤消毒：它可以用下述两种方式完成，即，将土壤送入大型水泥罐或其它容器中然后用发生器产生的蒸汽和放在被消毒的土壤上或土壤中的固定或活动工具穿过土壤。在后一种情形中，适当发生器产生的蒸汽在管中移送，管将蒸汽送至各种结构的分配工具。采用了罩式分配器，类似于倒置的盒子或边缘固定在土壤中的帆布片，向其中送入蒸汽，或平整的梳状分配器，其包括一条水平管，一系列垂向管从其伸出，将蒸汽送入土壤中。当消毒必须达到的深度为20～25cm时特别要用罩式分配器，而对较大的深度则用梳状分配器。最后也可使用能够独立干预的自行机械。
只有足够盈利的栽培，例如花的栽培才值得使用上述系统，该系统对于开阔空间具有后勤上不可克服的困难。
因此，本发明的目的是消除上述缺陷。
由权利要求书表示特征的本发明通过下述方式克服上述问题，即，利用已知的放热化学反应使得在开阔空间如在乡村中也可实际进行土壤消毒。
通过本发明可取得的优点之一是，生产蒸汽或加热水的能耗大大降低，因此，可以使用较轻型的机械，这一方面进一步减少能耗，另一方面更易于在开阔的乡间进行消毒。
另一个重要的优点是，为了进行放热反应，可以采用从其它观点来看也有利于土壤的物质，例如用于PH值平衡或使土壤肥沃的物质。放热反应的结果甚至产生一种对于这种处理的土壤可用作肥料的物质。
下面借助附图更详细地描述本发明，附图通过非限定性的例子表示本发明的一个实施例，其中：
图1是设备的示意侧视图。
如图所示，设备(10)包括独立的运动装置(1)、一个用于运送反应物如水的罐(2)和至少一个将上述反应物输入土壤的附件(5)。由于为了在野外移动上述设备(10)必须能够自由移动，上述运动装置(1)可以由一拖拉机构成，或由与设备(10)本身底盘连为整体的发动机构成。
为了产生与土壤的放热反应，设备(10)还包括一个第二罐(3)，其用于盛放与水和/或蒸汽，或与任何其它适当物质进行放热反应的化合物，以及用于将所述化合物分配进土壤中的装置(4)。由于化学反应产生的热量受所使用的化合物的影响，而且化合物可以按照其它要求而改变，因而土壤消毒，即，抑制寄生菌将通过在根据实际情况评估的最佳温度下注入水或另一种物质来实现。因此，在将水注入土壤之前对其加热或使其汽化也许是必要的。为此目的，设备(10)可以包括一个锅炉(6)，它能够使注入土壤的水汽化，或者更一般的情况是提高反应物的温度。
由于为了均匀地消毒土壤肯定需要创造最佳条件，因而事先可使用机械锄或耙将土壤打碎。但是，最佳的方案是使设备(10)设有农用工具(8)如前述的那两种，其设置在用于分配与第一罐(2)中的反应物进行放热反应的化合物的装置(4)和将上述反应物输入土壤的附件(5)之间，以便使化合物弥散在土壤中，有利于水和/或蒸汽或更一般来说所使用的物质在土壤中的渗透。
上述设备(10)的作用是实施一种新颖和首创的消毒土壤的方法，该方法也可以用其它机械实施仍保持其创新的特征。这种方法按顺序至少包括以下阶段：
-将至少一种能够与水和/或蒸汽，或其它适当物质进行放热反应的化合物弥散到土壤中；
-将至少一条水和/或蒸汽流，或其它物质流注入土壤中，以便得到与前面弥散入土壤中的化合物的放热反应。
如上所述，该方法在弥散化合物和注入水和/或蒸汽，或任何其它物质之间可方便地包括一个弄碎土壤的中间阶段，以利于化合物的分配并为要进行的放热反应创造最佳条件。
可在土壤中使用的液态或气态的化合物最好由肥料或补充剂(supplementer)构成，即，由下述一种物质构成，这种物质也能够使土壤的性质根据种植的庄稼向着更大的酸性或更大的碱性实现再平衡。
纯粹借助举例来说明，可以为酸性土壤使用氧化钙(CaO)、苛性钾(KOH)，或为碱性土壤使用磷酸(H3PO4)。虽然前者可与水产生强放热反应，其中氢氧离子(OH-)是游离的，可提高PH值，但是，磷酸却与水放热反应而产生氢离子(H+)而降低PH值。另外，在上述所有实例中，对作物生长的关键物质是以离子形式释放的，分别为钙、钠、钾和磷。
或者，为了加热土壤，放热反应也可以使用多孔微结构的天然或合成的沸石来诱发。
可向上述物质添加中性物质如富含有机物及微生物的天然有机肥料，其对植物有益，特别适于恢复细菌微群落，其大部已被消毒过程中产生的热消灭。
因此，本发明可作多种修改和变化而并不超出本发明构思的范围。另外，各种构件可以由在技术上的等同物所替代。
在实践中，显然可以进行变化和改进而并不超出权利要求书的范围。

Claims (11)

1.消毒土壤的方法，其特征在于：它包括一个在事先弥散在土壤中的第一种物质和其后注入的第二种物质之间的在土壤中的放热反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第一种物质是固态、液态或气态的化合物，第二种物质是水和/或蒸汽。
3.消毒土壤的方法，其特征在于：它按顺序包括以下阶段：
-将至少一种能够与水和/或蒸汽放热反应的化合物弥散在土壤中；
-为了得到与前面在土壤中弥散的化合物的放热反应，将至少一条水和/或蒸汽流注入土壤中。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：在弥散化合物和注入水和/或蒸汽之间它还包括一个弄碎土壤的中间阶段，以利于化合物的弥散并便于反应。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所采用的化合物是肥料或土壤补充剂。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所采用的化合物包括中性物质。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所采用的化合物包括带有多孔微结构的物质。
8.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所采用的化合物包括天然或合成沸石。
9.消毒土壤的设备，它包括独立的运动装置(1)、一个运送反应物的罐(2)和至少一个将反应物送入土壤的附件，其特征在于：它包括一个第二罐(3)，其用于盛放与所述反应物放热反应的化合物，以及用于将所述化合物弥散到土壤中的装置(4)。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：它包括一个锅炉(6)，其能够提高待注入土壤中的反应物的温度，或使其蒸发。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于：它包括一农用工具(8)，其设置在用于弥散与第一罐(2)中的反应物放热反应的化合物的装置(4)和用于将反应物输入土壤的附件(5)之间，以便将所述化合物弥散在土壤中并有利于在土壤中的反应。
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