土壤電消毒滅蟲機在設施農業中的運用

李 琳 郭玉林 馮 磊 梁學強

(天津市農業發展服務中心，天津 300000)

1 土壤電消毒滅蟲機原理

(1)該種農機的脈沖電流具有直流性質，但其作用于土壤時，離子會發生移位，誘導負脈沖帶pH值上升，進而與根系發生中和反應分泌出有機酸，還促進部分礦物質成分溶解、轉化，對土壤起到了較好的解毒作用。

(2)土壤水分內有酚、氯化合物，故而電處理土壤形成的氣體內有較多的酚類、原子氯氣體，其在逸散過程中能殺滅土壤內部分病原微生物[1]。

(3)土壤含水量偏少，直流、定向脈沖電流流經土壤后，能聚集在土壤蟲體表層，短時間內被殺死。

(4)電極自體持有的電解剝離作用會形成很多有消毒功能的金屬離子，其和土壤、水等形成絮狀物，吸附在微生物表面，微生物若吞噬金屬離子會改變其自身和周圍水、土壤的化學平衡，絮狀微粒還能釋放離子，對微生物的離子流形成抵抗作用。

(5)該農機基于土壤溶液的電解原理，在直流電流的作用下，使導致土壤鹽害、堿害的金屬離子還原成原子，碳酸根、氯離子以氣體的形式排出，伴隨電解過程持續進行，土壤的拿化率逐漸跌落，提示鹽堿度降低[1]。

2 3DT-480型土壤電消毒滅蟲機的構成及使用方法

2.1 構成

本型滅蟲機將1畝(667m2)地設為配置標準，各套設備的構成有主機、電機鋼板、介導顆粒及專用型強化劑構成。現實應用時可利用單臺主機操控0.8～0.7hm2的方案[2]。

2.2 使用方法

配置2名作業人員，操作員和安全員各1名，前者負責操作設備，后者在實踐中需要接通與斷離總電源、密切觀察操作員進行，如突然遇到危險觸電情況，則要快速斷離電源。作業前準備內容有：

(1)整個電路系統要能承載10kW功率耗電，整條電源連接線≥6mm2，電源插頭承受電流≥30A。

(2)正式作業前全面檢查設備，針對處于松動狀態下的螺栓要統一進行緊固處理，觀察電壓電流表是否有損傷，電源及旋鈕開關是否正常[2]。

(3)正式作業前調查地塊，結合地塊規模、土壤狀況及作業質量要求等，設定設備的運作路線。要對田間土壤進行整體灌溉，消毒殺菌滅蟲效果優劣和土壤含水率之間存在正相關性。

(4)作業前，連好電源接線、電極叉與滅蟲按鈕開關。

(5)要求操作員一定要佩戴絕緣靴(>10kV)與絕緣手套。

3 試驗研究與效果統計

3.1 土壤電消毒

針對周年進行農事生產的溫室或大田，需要鋪設固定的繩索電極以及埋置介導顆粒，其鋪設繩索電極時，需將繩索電極一側端固定著金屬頭，能夠為主機處理電纜電極夾提供夾持部位[3]。

在具體處理中，將兩只電極叉插進需要處理的土壤內，電極叉極距≤12m。把旋鈕開關撥到“1”，而后閉合電源總開關，便進入到消毒土壤工序，能夠觀測到電流表、電壓表讀數，但其分別處于12～18A、480V左右時提示為正常。通電持續處理約10min即可，而后閉合總開關，拔出電極叉，再插到沒有經處理的土壤地塊中，重復以上流程即可。每次消毒面積不應超過12m2(1m×12m)，消毒作業效率為667m2/8～10h。

3.2 對土壤微生物的影響分析

通過檢測直流電消毒對土壤中微生物種類、pH以及EC值的影響，進而檢測驗證直流電土壤消毒對土壤有害菌是否有殺滅作用[3]。

具體是采用稀釋分離涂抹法進行，每處理分別取待測樣本10g，添加盛有40mL無菌水的三角瓶內，150r/min，持續振30min，配制出0.1g/mL懸浮液；未沉淀前吸取1mL加入盛有9mL無菌水的滅菌三角瓶中搖勻，并依次稀釋成不同濃度的樣本浸提液。稀釋濃度為10-3、10-4，真菌、細菌、防線菌和鐮刀菌分別采用PDA培養基、LB培養基、高氏培養基和PE培養基，每皿加入10mL培養基，待其凝固后平板上吸入200μL稀釋液，涂抹均勻后，真菌、放線菌置于28℃培養箱內培養4d；細菌置于30℃培養箱內培養2d，然后計數觀察。每處理重復4皿，測算出平均菌落數。數據進行分析后，發現直流電消毒對土壤pH、EC值影響不大。處理區消毒前后pH分別為7.14和6.83，EC值分別為476μs/mL和756μs/mL；對照區消毒前后pH分別為7.45和6.25，EC值分別為403μs·mL-1和846μs/mL，清水對照pH為6.79，EC值為2.07μs/mL。

3.3 土壤電滅蟲

滅蟲前要組織專人嚴格依照相關規范檢測土壤含水率，最佳含水值要處于飽和水狀態中，否則要對其進行灌溉處理。

操作時先將旋鈕開關撥到“2”，短電擊棒(短棒)插到待處理的土壤內，閉合電源總開關撥上。將短棒設定為圓心，手拿偏長的電擊棒(長棒)于半徑50cm圓周長范疇中，每間隔10cm把長棒插進土壤，每次持續約1s后再拔出，而后順沿圓周持續插進土壤，重復以上操作流程直至返回至原點。針對根線蟲、蛞蝓，推薦處理3次，韭蛆處理≥5次。滅蟲作業效率≤ 667m2/5h。

3.4 樹木根莖滅蟲消毒

將鹽被電極(電極夾B)安放在根莖上方10～30cm位置，如果干土壤電極插進根系周遭，同時使用導電鏈條進行連接則是土壤電極系。依次把電極夾B和土壤電極系統一和主機處理電纜夾銜接。對試驗檢測地塊進行灌溉處理到飽和狀態后，就可以啟用點擊按鈕或恒定電流處理模式，加強恒定電流處理時間長度的控制，使其≤15min。

4 結語

結合有關部門作出的統計資料，鼠草作物栽種過程中通常每年單位面積需噴灑10次左右的殺蟲類藥物，總價值約為7500元。安裝土壤電消毒劑以后，則無需定時噴灑農藥除害，減少了蔬菜種植階段人力、財力投用量，且保證了蔬菜產品的綠色性，提升了健康水平，可見該項土壤消毒技術具有較高的推廣價值。