刺罩式土壤蒸汽除草消毒装置设计及试验

发布时间：2021-03-24 04:04

　　我国农业产业发展快速,尤其是设施农业的发展和高附加值作物大面积推广种植,大幅提高了农产品质量和农民的收入。但是,随着作物的连年栽培,加之农药化肥的不规范使用,使土壤病原微生物快速积累繁殖引起连作障碍的发生。通常作物栽种3～5年后,作物植株长势变弱,产量和品质会受到严重影响,一般造成减产20%～40%,严重的减产60%以上甚至绝收,严重困扰着设施农业可持续健康发展。本研究结合已有土壤消毒机具的研究成果,设计并试制了一种刺罩式土壤蒸汽除草消毒装置,并通过试验对刺罩式土壤除草蒸汽消毒装置的工作性能和对土壤中杂草种子和病原菌的灭活效果进行了研究;同时,为研究刺罩式土壤蒸汽除草消毒装置的物理参数设计的合理性,利用多物理场耦合计算分析软件COMSOL Multiphysics建立了高温蒸汽通过土壤中的带孔刺针加热土壤的数学模型,并对土壤中蒸汽热流耦合进行仿真分析,探寻了蒸汽在土壤中流动传热的相关规律。本文的主要研究工作和结论如下:（1）根据土壤蒸汽消毒法原理及农艺要求,提出了三种可行的土壤蒸汽消毒装置的设计方案,通过对三种方案的可行性、实用性进行对比,最终确定了设计方案为刺罩式土壤蒸汽除草消毒装置... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

植物病害Fig.1-1Plantdisease

生物熏蒸Fig.1-2Biologicalfumigation

第一章绪论3年起，在全世界范围内禁止使用。（Rainboltetal.2013；迟丽达2010；张睿等2010）。物理消毒是利用不同形式的热源（蒸汽、火焰、热水等）、电场或磁场来消灭土壤中的杂草种子、细菌、真菌、病毒等病原菌。主要包括蒸汽消毒、太阳能消毒、高温灌水、电处理、火焰高温燃烧和微波处理等方式（Hansenetal.2011）。物理手段是防治土壤病害最直接、最高效的方法。与化学消毒对生态环境的污染和对人类健康造成的危害相比，物理手段在环境保护和安全方面具有明显优势。其中，蒸汽消毒的主要原理是利用锅炉或蒸汽发生器产生的高温高压蒸汽，通过不同结构形式的装置将蒸汽输送到土壤中，致使土壤温度升高到80℃以上，并持续保温一段时间，达到致死温度，高效消除土壤中真菌、细菌、害虫以及杂草种子等病原生物的目的。蒸汽消毒在绿色环保方面尤为突出，不仅利于土壤团粒结构的改善，还能够提高团粒活性，由此，土壤的排水性及渗透性得到良好的提升，有益于作物生长；在处理后短时间内即可进行作物播种，尤其在农时紧张，种植周期缩短的效果更为显著（杨雅婷等2017）。这种方式主要适用于高经济价值作物。当前，化学防治方法因其难度小成本低，所以仍然是我国土壤消毒的主要方式，但其对环境造成的污染不容忽视。采用蒸汽消毒防治方法，在有效解决作物种植中的（a）混合植物茎干（b）翻耕动物粪便图1-2生物熏蒸Fig.1-2Biologicalfumigation图1-3化学熏蒸消毒Fig.1-3Chemicalfumigation


本文编号：3097018