地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置
技术领域
本实用新型涉及一种地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置,用于对日光温室大棚的土壤加温、消毒或者施肥。
背景技术
日光温室大棚,是依靠太阳辐射作为热量来源的生产设施。日光温室大棚在生产过程中,每年均需要对棚内的土壤进行消毒,以杀灭土壤中的各种病菌和线虫,避免作物得各种通过土壤传染的疾病。目前对日光温室大棚的土壤消毒的办法有四种:①土壤还原消毒法——这是一种利用太阳热和水使麦麸(米糠)在土中发酵,产生酵母菌、乳酸菌等有益菌群,结合土温升高,达到杀灭土壤病菌和线虫的目的。由于麦麸(米糠)为有机质,腐熟分解后会影响养分的平衡,因而需要特别注意调整施肥种类和施肥量。②低温蒸汽土壤消毒法——将低温蒸汽导入土壤中,使土壤温度升高。土壤温度在70℃时,保持30分钟;土壤温度在95℃以上时,保持5~7分钟,即可基本杀灭土中病菌和线虫。③热水土壤消毒法——利用锅炉,把75~100℃的热水直接浇灌在土壤上,使土温升高进行消毒的方法。这种消毒方法在消毒前,需深翻土壤,耙磨平整,在地面上铺设滴灌管,并用地膜封严,之后通入75~100℃热水,给水量因土质、外界温度、栽培作物种类不同而不同;④酒精土壤消毒法—具体操作步骤是:在土壤上喷洒用水调和的浓度为2%左右的酒精,然后用塑料薄膜覆盖1~2周即可,酒精能降低土壤内含氧量,从而起到灭虫效果。以上介绍的土壤消毒技术,往往存在操作复杂,且人工及资金投入量大的缺陷。
此外,目前的日光温室大棚的土壤,仅依靠日光自然辐射作为冬季土壤升温的手段,而日光辐射仅能提升土壤表层约20cm厚度的土壤,深层土壤无法升温,且升温效果缓慢,土壤温度往往无法满足植物生长的需要,尤其是一些根系较深、对温度要求较高的茄果类作物生长的需要。日光温室大棚主要用于我国北方寒冷地区冬季返季节蔬菜的种植,因而冬季时棚内土壤的温度、土壤中二氧化碳的含量以及土壤中有害病菌的含量,均直接影响着棚内作物的生长。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述缺陷,本实用新型要解决的技术问题是,提供一种能对日光温室大棚的土壤进行升温、消毒及气肥施用的装置。
为解决上述问题,本实用新型提供了一种地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置,包括用于埋入地下的至少两根直通管道、与所述直通管道中部均连通的连通管道、竖直设置的至少一根入风管道和多根出风管道;所述直通管道的壁上设有多个排气孔;所述入风管道的下端与所述连通管道连通,所述入风管道的上端设有管道风机;所述直通管道的两端分别与一根所述出风管道连接,所述出风管道的上端的出风口设有压力调节阀。
作为优选,所述多个排气孔位于所述直通管道的上表面和/或侧面的壁上。
作为优选,所述直通管道的外侧设有无纺布或细眼尼龙网。
作为优选,在所述无纺布或细眼尼龙网的外侧铺设有鹅卵石。
作为优选,所述直通管道的直径在100mm-200mm之间,所述排气孔的直径在7mm-10mm之间。
作为优选,所述直通管道为PVC管。
作为优选,相邻两根所述直通管道之间的距离为1m-1.5m。
作为优选,所述压力调节阀为蝶阀。
作为优选,所述管道风机为离心式风机。
本实用新型还提供了另外一种地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置,包括用于埋入地下的一根直通管道、竖直设置的一根入风管道和多根出风管道;所述直通管道的壁上设有多个排气孔;所述入风管道的下端与所述直通管道的中部连通,所述入风管道的上端设置有管道风机所述直通管道的两端分别与一根所述出风管道连接,所述出风管道的上端的出风口设有压力调节阀。
本实用新型的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置具有如下有益效果:只需要使用一套装置即可实现对棚内的土壤进行有效升温、消毒及施用二氧化碳气肥的三重功能,安装使用方便,运行稳定。由于能对温室大棚内的土壤进行有效升温,并可以对土壤施用二氧化碳气肥,有利于作物的生长,进而实现日光温室种植的增产、增收。
附图说明
图1为本实用新型的实施例一的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置的结构示意图。
图2为图1的A部分的放大示意图。
图3为图1所示的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置埋入地下时直通管道及其周围土壤的截面示意图。
图4为本实用新型的实施例二的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置的结构示意图。
图5为本实用新型的实施例三的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述,但不作为对本实用新型的限定。需要说明的是,在本申请的权利要求书和说明书中,凡是用“连接”表示两根管道之间的位置关系时,意味着相互连接的管道之间相互“连通”。
实施例一
如图1所示,本实用新型的一个实施例的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置,包括用于埋入地下的两根直通管道40、连接于两根直通管道40中部并分别与直通管道40连通的连通管道42、竖直设置的一根入风管道41和四根出风管道43。如图1和图2所示,直通管道10的壁上设有多个排气孔401,直通管道10内的压力气体通过排气孔401向土壤内渗透。入风管道41的下端与连通管道42连接,入风管道41的上端设有管道风机44,在图中,管道风机44简化表示,管道风机44可采用离心式风机,用于向入风管道41、连通管道42和直通管道40泵入压力气体,如高温的空气、加有消毒剂的空气、二氧化碳气体等。出风管道43的下端分别连接于直通管道40的两端,出风管道43的上端的出风口设有压力调节阀431。
其中,入风管道41的数量根据直通管道40的数量和长度而定,出风管道43的数量为直通管道40的两倍,即直通管道40的每一端连接一根出风管道43。
以下结合图1-图3说明本实施例的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置的安装和使用过程。
在日光温室大棚内沿东西方向(南北方向也可以,但一般沿大棚的长度方向,即东西方向)挖深度0.5m—1m的多道土沟,具体长度需根据日光温室的实际长度确定,相邻的两道土沟的间距约1m—1.5m,需要说明的是土沟的长度与直通管道的长度匹配,土沟间距与直通管道的间距相匹配。并且需要开挖与用于直通管道40的土沟相交的横向的土沟,用于埋入连通管道42。将直通管道40放入土沟内,然后组装连通管道42、入风管道41及出风管道43,并在入风管道41上端安装管道风机44,在出风管道43的上端安装压力调节阀431。在埋入地下时,如图3所示,直通管道40的外侧设有泥沙隔离层3,泥沙隔离层3可采用无纺布或细眼尼龙网,在无纺布或细眼尼龙网的上方以及直通管道40的下侧铺设有鹅卵石5作为导热层,然后回填土即可。压力调节阀431优选蝶阀,通过改变蝶阀的关闭程度,可调节从出风管道43上端的出风量的大小,以及直通管道40的管内气体压力。通过控制进入的气体量和排出的气体量,在管道内部形成正压,在正压的作用下,气体从直通管道10的壁上的多个排气孔401溢出,沿着土壤2向地表弥漫,图3中的虚线箭头形象地示出了气体溢出扩散的过程。本实用新型的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置可用于土壤消毒、升温或者施肥使用。
使用该装置进行土壤高温消毒:在夏季扣好棚膜,棚内会产生高温空气(65摄氏度以上),通过管道风机44将高温空气导入地下,将地表以下约1米深的土壤温度逐步提升到60摄氏度以上,对土壤进行高温物理方法消毒,具有消毒彻底、均匀、低成本并且无毒害的特点。
使用该装置施肥:在入风管道41附近放置二氧化碳钢瓶,通过管道风机44将二氧化碳气体导入耕种层以下,然后凭借内部压力,向土壤中均匀施放,一部分被作物根系吸收,另一部分从土壤中冒出,被作物叶片吸收,具有施放均匀、浓度可调、自动化控制等特点。
使用本装置对土壤进行加温储热:在冬季晴朗的白天,棚内空气温度升高很快,一般均能达到30摄氏度左右。而夜晚棚内温度迅速降低,仅能达到3-5摄氏度。白天时可将棚内的高温空气管道风机44将高温空气导入地下土壤中,给土壤升温,而在夜晚,已存储了大量热能的土壤,会沿地表向棚内空气散发热量,提高棚内空气温度。升温后的土壤,不仅能在夜晚为棚内的空气补充热量,而且有利于植物根系的生长,提高作物产量。本装置运行稳定、维护简单,且运行费用极低,其土壤升温、消毒及施用二氧化碳气肥的效果均非常明显。
如图2所示,多个排气孔401位于直通管道40的上表面和侧面的壁上。当然,只在直通管道40的上表面或侧面的壁上设置排气孔401也是可以的,直通管道40的直径在100mm-200mm之间,排气孔401的直径在7mm-10mm之间,这样,其内部的气体就是通过排气孔401慢慢渗透到土壤中。直通管道40可采用钢管或塑料管,为加工及节约成本考虑,优先选用PVC管。需要说明的是,排气孔401的尺寸较小,与直通管道40的尺寸相比,属于微孔,因此,压力气体是从排气孔401慢慢“渗入”周围的土壤,提高其使用效果。由于每根直通管道40渗出的气体所影响的空间有限,相邻两根直通管道40之间的距离以1m-1.5m为宜,可保证所有土壤都能被升温、消毒或者施气肥。
由于本实施例的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置能对冬季温室大棚内的土壤进行有效升温,并可以对土壤施用二氧化碳气肥,因而极利于作物的生长,进而实现日光温室种植的增产、增效。
在实际应用中,可在一个大棚中使用多个上述的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置,以覆盖大棚内的所有土地。
实施例二
如图4所示,实施例二与实施一的主要区别在于,直通管道40的数量不同,实施例二中包括四根直通管道40,为了满足四根直通管道40的进气量的需要,连通管道42连接有两根入风管道41,当然为了与直通管道40匹配,设有八根出风管道43。实际上,在空间允许的前提下,直通管道40的数量不限,可以为更多根,当然需要适当调整入风管道41的数量,以满足向直通管道40泵入压力气体的需要。
实施例二的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置的直通管道40较多,可应用于面积较大的日光温室内。
实施例三
如图5所示,实施例三与实施例一的主要区别在于,直通管道40只有一根,从而省去连通管道42,入风管道41的下端与直通管道40的中部直接连接,实施例三的地埋式土壤升温、消毒及气肥施用装置的结构更为简单,但是由于只有一根直通管道40参与工作,效率较低。
当然,以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。