專利名稱：臭氧防治植物病蟲害的裝置及其消毒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防治植物病蟲害的裝置及其消毒的方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)作物病蟲害是人類面臨的主要自然災(zāi)害之一，它具有種類多、影響大 并時(shí)常暴發(fā)成災(zāi)的特點(diǎn)。世界上每年因病蟲害造成果樹、蔬菜的損失約為
15 20%。我國(guó)自上世紀(jì)50年代以來(lái)，農(nóng)作物主要病蟲害的發(fā)生面積不斷增 大，特別是上世紀(jì)70年代初期以來(lái)，病蟲害發(fā)生面積和發(fā)生頻率逐年增長(zhǎng)， 成為我國(guó)發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的主要制約因素。
目前對(duì)病蟲災(zāi)害的控制主要采用化學(xué)農(nóng)藥。由于長(zhǎng)期大量使用農(nóng)藥，空 氣、水源、土壤和食物受到污染，毒物累積在牲畜和人體內(nèi)引起中毒，造成 農(nóng)藥公害問(wèn)題。據(jù)有關(guān)調(diào)査資料表明城市人中有10%的人肝功能不好，與 吃帶有殘留農(nóng)藥的蔬菜有關(guān)。殘留農(nóng)藥還會(huì)危害人的神經(jīng)系統(tǒng)和其他器官， 誘發(fā)突變，導(dǎo)致癌癥和慢性中毒等。更為嚴(yán)重的是，由于農(nóng)藥的刺激，害蟲 的抗藥性越來(lái)越強(qiáng)，由于害蟲的抗藥性以及農(nóng)藥同時(shí)殺死大量有益生物，導(dǎo) 致了害蟲更加猖獗，形成惡性循環(huán)，是破壞自然生態(tài)環(huán)境的"自殺式農(nóng)業(yè)"。 在我國(guó)加入WTO之后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還面臨著全球性綠色壁壘等技術(shù)性挑戰(zhàn)， 發(fā)展無(wú)公害農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和 人民生活水平的提高，我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)正處于空前迅速發(fā)展的大好時(shí)機(jī)，但隨 之而來(lái)的是棚室內(nèi)作物病蟲害日益嚴(yán)重；而且，大棚、溫室內(nèi)施用農(nóng)藥后農(nóng) 藥降解速度一般比大田中農(nóng)藥降解速度慢。
土壤是病蟲害傳播的主要媒介,也是病蟲害繁殖的主要場(chǎng)所。許多病菌、 蟲卵和害蟲都在土壤中生存或越冬，而且其中還常存有雜草種子。在棚室內(nèi) 或固定田塊連茬耕作時(shí)，會(huì)導(dǎo)致土壤中有害生物量劇增，病蟲害連年加重， 使蔬菜等作物產(chǎn)量銳減、品質(zhì)下降。例如草莓枯萎病、根腐病、黃萎病、疫 病等土傳病害、病原菌的大量積累，將給草莓生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。番茄是中 國(guó)保護(hù)地栽培的主要蔬菜種類之一。由于多年的連作，導(dǎo)致枯萎病、根結(jié)線蟲病等土傳病害越來(lái)越嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了保護(hù)地蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展。 一般減產(chǎn)
20%~40%，嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)達(dá)60%以上甚至絕收。若將棚內(nèi)土壤移出換上新土， 費(fèi)時(shí)費(fèi)力，過(guò)一段時(shí)間后還將重蹈覆轍。在作物種植前對(duì)棚室土壤進(jìn)行消毒 處理是一種被廣泛采用的積極有效的防治病蟲草害的方法，國(guó)內(nèi)外對(duì)棚室土 壤進(jìn)行消毒處理主要采用化學(xué)試劑熏蒸的方法，有少量采用高溫蒸汽熏蒸或 火燒、水淹等物理方法，缺少一種有效的防治植物病蟲草害的裝置。
土壤消毒是解決這一問(wèn)題的有效途徑。蔬菜、花卉、幼樹等苗床用土、 盆花用土、露天圃地等使用前都應(yīng)徹底消毒，以預(yù)防病蟲草害的發(fā)生。長(zhǎng)期 以來(lái)，人們最常用的土壤消毒劑是甲基溴，是高毒殺蟲劑(熏蒸劑)，對(duì)土傳 有害生物高效、廣譜，具有殺蟲、殺線蟲、殺菌、殺蜘、除草、滅鼠等多種 功效。甲基溴對(duì)土壤穿透力強(qiáng)而且迅速，對(duì)所有種類所有生長(zhǎng)階段的植物寄 生性線蟲、多年生雜草及大多數(shù)一年生雜草籽、地老虎及其它幼蟲、蛾姑、 各種蟒蠟、螞蟻、甲蟲類土生昆蟲、粹倒病、根黑腐、黑脛病等有較好的殺 滅作用。被廣泛采用的溴甲垸土壤消毒方法不僅對(duì)當(dāng)季作物有增產(chǎn)作用，對(duì) 后茬作物仍有一定的增產(chǎn)作用。并可明顯提高產(chǎn)量和品質(zhì)。用溴甲烷土壤消 毒后，多點(diǎn)試驗(yàn)溴甲垸土壤消毒對(duì)黃瓜都有增產(chǎn)作用，增產(chǎn)幅度在7% 34%， 并可明顯提高黃瓜Vc含量。但由于溴甲垸是一種破壞臭氧層的物質(zhì)，在各 種用途的甲基溴使用過(guò)程中，有32 95%的甲基溴排放到大氣中去。根據(jù)《蒙 特利爾議定書哥本哈根修正案》，各國(guó)于2005年后逐漸停止生產(chǎn)和使用溴甲 烷，在發(fā)展中國(guó)家將于2015年淘汰。同時(shí)，由于溴甲烷具有高毒性，使用 不當(dāng)易造成人畜中毒，使用也不方便。尋找替代甲基溴新技術(shù)是倍受各國(guó)政 府和全球植保、環(huán)保等諸多科學(xué)領(lǐng)域科技工作者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。國(guó)外在這 方面的研究進(jìn)行得比較早，也比較深入，我國(guó)目前有中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校進(jìn) 行了采用其他化學(xué)試劑替代溴甲垸的研究。針對(duì)農(nóng)業(yè)病蟲草災(zāi)害日益猖獗、 化學(xué)農(nóng)藥危害日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀，科學(xué)家們探索無(wú)公害方法治理農(nóng)業(yè)病蟲草害 的興趣日益強(qiáng)烈?，F(xiàn)有的植物病蟲草害防治方法花費(fèi)大量的人力、物力在病 蟲草害大面積暴發(fā)后的治理上，耗費(fèi)大量的人力物力之后，仍會(huì)造成大量損 失，而且不能鏟除根源，只能在一定程度上控制，條件具備時(shí)還會(huì)復(fù)發(fā)，大 量的農(nóng)藥還造成對(duì)人類和自然環(huán)境深遠(yuǎn)持久的危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有的植物病蟲草害防治方法花費(fèi)大量的人力、 物力在病蟲草害大面積暴發(fā)后的治理上，耗費(fèi)大量的人力物力之后，仍會(huì)造 成大量損失，而且不能鏟除根源，只能在一定程度上控制，條件具備時(shí)還會(huì) 復(fù)發(fā)，大量的農(nóng)藥還造成對(duì)人類和自然環(huán)境深遠(yuǎn)持久危害的問(wèn)題，提供一種 臭氧防治植物病蟲害的裝置及其消毒的方法。
本發(fā)明的裝置包含臭氧發(fā)生裝置、第一管道、氣液混合裝置、進(jìn)水管接 頭、第二管道和噴灌灌溉裝置，第一管道的一端與臭氧發(fā)生裝置的出口相連 通，第一管道的另一端與氣液混合裝置的輸入端相連通，氣液混合裝置上固 定連接有進(jìn)水管接頭，第二管道的一端與氣液混合裝置的輸出端相連通，第 二管道的另一端與灌溉裝置相連通。
本發(fā)明在種植前對(duì)土壤進(jìn)行消毒的方法采用瓶裝氧氣為臭氧發(fā)生裝置
供氣，臭氧水中臭氧的濃度為1 10mg/L， 土壤的濕度小于30%進(jìn)行灌溉， 每畝地浸灌臭氧水45~55噸。
本發(fā)明對(duì)植物進(jìn)行清洗消毒的方法，用空氣或瓶裝氧氣為臭氧發(fā)生裝置 供氣，臭氧水中臭氧的濃度為1 10mg/L，每畝地用臭氧水4~6噸，殘余的 未溶解于水的臭氧進(jìn)入空氣中，對(duì)空氣進(jìn)行消毒，空氣中臭氧的濃度控制在 小于lmg/L。
本發(fā)明的使用種植前種子用臭氧水浸泡消毒，采用本發(fā)明對(duì)土壤進(jìn)行 消毒，預(yù)防土傳病害；種子發(fā)芽后，定期用本發(fā)明對(duì)植物消毒，土壤也同時(shí) 得到消毒。本發(fā)明應(yīng)用于果園、樹木、大田可以用自來(lái)水、清潔的水庫(kù)水 或者地下水作為水源，產(chǎn)生臭氧水。1、有微灌系統(tǒng)時(shí)，可以利用微灌、滴 灌等灌溉系統(tǒng)與臭氧水發(fā)生裝置構(gòu)成消毒裝置，實(shí)現(xiàn)用臭氧水消毒植物；2 、 應(yīng)用于樹木、果園或者無(wú)微灌系統(tǒng)的大田，可以采用流動(dòng)噴灑臭氧水的裝置， 可以用人力車、畜力車、機(jī)動(dòng)車或者農(nóng)用飛機(jī)載臭氧水發(fā)生裝置澆灌或者噴 霧消毒植物。
本發(fā)明采用臭氧發(fā)生裝置產(chǎn)生臭氧氣體，經(jīng)過(guò)氣液混合裝置可以得到高 濃度的臭氧水。部分未溶解的臭氧及臭氧水進(jìn)入灌溉系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)植物 的清洗消毒，臭氧水滲透到土壤中實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的消毒，未溶解的臭氧氣體可以對(duì)大棚中的空氣消毒。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。本發(fā)明可以實(shí) 現(xiàn)對(duì)植物及其生長(zhǎng)環(huán)境的全面高效消毒，而且無(wú)任何污染和殘留！本發(fā)明使 植物生長(zhǎng)需要的水、空氣、土壤都得到了凈化，可以得到高品質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實(shí)施方式
三裝置的結(jié)
構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一(參見(jiàn)圖1)本實(shí)施方式包含臭氧發(fā)生裝置1、第一管道3、氣液混合裝置4、進(jìn)水管接頭6、第二管道10和灌溉裝置11，第一管 道3的一端與臭氧發(fā)生裝置1的出口相連通，第一管道3的另一端與氣液混 合裝置4的輸入端相連通，氣液混合裝置4上固定連接有進(jìn)水管接頭6，第 二管道10的一端與氣液混合裝置4的輸出端相連通，第二管道10的另一端 與灌溉裝置11相連通。
具體實(shí)施方式
二(參見(jiàn)圖1)本實(shí)施方式又增加了第三管道2、第一闊 門5、第二閥門7、第三閥門8和第四管道9，第三閥門8串接在氣液混合裝 置4和灌溉裝置11之間的第二管道10上，第一閥門5的一端與進(jìn)水管接頭 6相連通，第一閥門5的另一端與第三管道2的側(cè)壁相連通，第二闊門7的 一端與第三管道2的末端相連通，第二閥門7的另一端與第四管道9的一端 相連通，第四管道9的另一端與第二管道IO相連通。本實(shí)施方式可用于植 物、土壤的消毒，也可以用于果園、樹木、大田的灌溉。用于植物、土壤的 消毒時(shí)，將第一閥門5和第三閥門8打開，將第二閥門7關(guān)閉，用于果園、 樹木、大田的灌溉時(shí)，將第二閥門7打開，將第一閥門5和第三閥門8關(guān)閉。 其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三(參見(jiàn)圖2)本實(shí)施方式用于塑料大棚或溫室內(nèi)植物、 土壤的消毒，灌溉裝置11設(shè)置在塑料大棚或溫室12內(nèi)，塑料大棚或溫室12 內(nèi)還設(shè)有紫外線燈13和臭氧濃度傳感器14，在塑料大棚或溫室12的下部還 設(shè)有與塑料大棚或溫室12內(nèi)外相通的排風(fēng)換氣扇15。本實(shí)施方式的臭氧濃 度傳感器14探測(cè)到臭氧濃度超標(biāo)時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)開啟紫外線燈13，分解臭 氧氣體，還可以開啟排風(fēng)換氣扇15以降低臭氧濃度或者停止臭氧發(fā)生系統(tǒng)
的工作，待臭氧濃度降低到警戒線以下時(shí)再酌情開啟臭氧消毒系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式在種植前對(duì)土壤進(jìn)行消毒，采用瓶裝氧氣
為臭氧發(fā)生裝置1供氣，臭氧水中臭氧的濃度為l~10mg/L， 土壤的濕度小 于30%以增加土壤吸收臭氧水的能力，使臭氧水通過(guò)灌溉裝置浸透土壤，每 畝地浸灌臭氧水45 55噸，溫室不通風(fēng)，持續(xù)時(shí)間50min以上。消毒后檢測(cè) 土壤中有害微生物含量，若未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)可以再消毒一次。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式對(duì)植物進(jìn)行清洗消毒，用空氣為臭氧發(fā)生 器供氣一般也可以滿足要求，病蟲害可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)高時(shí)，采用氧氣瓶為臭 氧發(fā)生裝置1供氣，使臭氧水中臭氧的濃度為1 10mg/L，每畝地用臭氧水 4~6噸，以提高臭氧水的消毒效果，殘余的未溶解于水的臭氧進(jìn)入空氣中， 對(duì)空氣進(jìn)行消毒，空氣中臭氧的濃度控制在小于lmg/L，溫室不通風(fēng)，持續(xù) 時(shí)間110 150min。
臭氧是氧的同素異構(gòu)體，其分子由三個(gè)氧原子組成，具有很強(qiáng)的氧化作 用。結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易分裂為02和0原子，因此具有很強(qiáng)的氧化性。在一定 濃度下，臭氧與構(gòu)成生物細(xì)胞的有機(jī)物如蛋白質(zhì)、脂類、核酸、酶類等發(fā)生 反應(yīng)使之構(gòu)相改變而失去功能，進(jìn)而使細(xì)胞因結(jié)構(gòu)破壞和生長(zhǎng)代謝障礙發(fā)生 死亡。臭氧直接作用于細(xì)菌的細(xì)胞膜，通過(guò)與脂類的雙鍵起反應(yīng)，使細(xì)胞壁 和細(xì)胞膜的成分受到損害，通透性發(fā)生改變，使細(xì)胞內(nèi)成分變性、溶解、導(dǎo) 致細(xì)菌死亡。臭氧通過(guò)破壞核糖核酸或脫氧核糖核酸物質(zhì)完成對(duì)病毒的滅 活。其殺菌作用快速、廣譜，屬于高效消毒劑。
將臭氧通入水中后， 一部分03分子溶解在水中， 一部分03分子分解并
與H20結(jié)合生成氧化性更強(qiáng)的[OH]基。由于含有活潑的[OH]基和03分子， 臭氧水溶液具有比臭氧氣體更強(qiáng)的氧化性。臭氧的水溶液借助氧化反應(yīng)的方 式殺滅細(xì)菌、病毒等微生物，并且快速?gòu)V譜，不會(huì)產(chǎn)生耐藥。與臭氧相比， 臭氧水溶液不僅具有強(qiáng)大的氧化性和快速的殺菌作用，還有安全無(wú)毒，無(wú)刺 激性的優(yōu)點(diǎn)。臭氧水制取方便，通過(guò)普通的臭氧消毒器即可獲得。我國(guó)擁有 相當(dāng)成熟的臭氧發(fā)生器的生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，價(jià)格較低。臭氧水溶液 制取方便，只要有水源、電源，利用一臺(tái)產(chǎn)率合格的臭氧發(fā)生器可隨時(shí)隨地 制取，成本極低。因此利用臭氧水溶液殺病菌更高效、可行。
權(quán)利要求
1、一種臭氧防治植物病蟲害的裝置，它包含臭氧發(fā)生裝置(1)、第一管道(3)、氣液混合裝置(4)、進(jìn)水管接頭(6)、第二管道(10)和灌溉裝置(11)，其特征在于第一管道(3)的一端與臭氧發(fā)生裝置(1)的出口相連通，第一管道(3)的另一端與氣液混合裝置(4)的輸入端相連通，氣液混合裝置(4)上固定連接有進(jìn)水管接頭(6)，第二管道(10)的一端與氣液混合裝置(4)的輸出端相連通，第二管道(10)的另一端與灌溉裝置(11)相連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧防治植物病蟲害的裝置，其特征在于 它還包含第三管道(2)、第一閥門(5)、第二閥門(7)、第三閥門(8)和 第四管道(9)，第三閥門(8)串接在氣液混合裝置(4)和灌溉裝置(11) 之間的第二管道(10)上，第一閥門(5)的一端與進(jìn)水管接頭(6)相連通， 第一閥門(5)的另一端與第三管道(2)的側(cè)壁相連通，第二閥門(7)的 一端與第三管道(2)的末端相連通，第二閥門(7)的另一端與第四管道(9) 的一端相連通，第四管道(9)的另一端與第二管道(10)相連通。
3、 使用權(quán)利要求1的臭氧防治植物病蟲害的裝置在種植前對(duì)土壤進(jìn)行 消毒的方法，其特征在于采用瓶裝氧氣為臭氧發(fā)生裝置(1)供氣，臭氧 水中臭氧的濃度為1 10mg/L， 土壤的濕度小于30%進(jìn)行灌溉，每畝地浸灌 臭氧水45~55噸。
4、 使用權(quán)利要求1的臭氧防治植物病蟲害的裝置對(duì)植物進(jìn)行清洗消毒 的方法，其特征在于用空氣或瓶裝氧氣為臭氧發(fā)生裝置(1)供氣，臭氧 水中臭氧的濃度為1 10mg/L，每畝地用臭氧水4 6噸，殘余的未溶解于水 的臭氧進(jìn)入空氣中，對(duì)空氣進(jìn)行消毒，空氣中臭氧的濃度控制在小于lmg/L。
全文摘要
臭氧防治植物病蟲害的裝置及其消毒的方法，它涉及一種防治植物病蟲害的裝置及其消毒方法。本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有的植物病蟲草害防治花費(fèi)大量的人力、物力，大量的農(nóng)藥還造成對(duì)人類和自然環(huán)境深遠(yuǎn)持久危害的問(wèn)題，本發(fā)明的裝置第一管道的一端與臭氧發(fā)生裝置的出口相連通，第二管道的另一端與噴灌裝置相連通。方法一、臭氧水中臭氧的濃度為1～10mg/l，每畝地浸灌臭氧水45～55噸。方法二、每畝地用臭氧水4～6噸，空氣中臭氧的濃度控制在小于1mg/l。本發(fā)明采用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧氣體，經(jīng)過(guò)氣液混合裝置得到高濃度的臭氧水實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的消毒，部分未溶解的臭氧隨臭氧水進(jìn)入灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的消毒、對(duì)植物的清洗消毒。
文檔編號(hào)A61L2/20GK101342374SQ200810136929
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)明者震 孫, 想 李, 汪春蕾, 王立峰, 蓋志武 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué)