土壤消毒一體機在大棚內作業。　顏冬冬　攝

在連續種植多年的土壤中，容易滋生大量有害細菌、真菌、病毒，還有根結線蟲、地下害蟲、雜草等，很難防治。近年來新興的土壤消毒技術能有效殺滅土壤中的多種有害生物，很好地解決重茬和土傳病害、線蟲等防治難題，并顯著提高作物的產量和品質，是保障農產品質量安全的有效措施。而這些技術的有效實施，離不開高效的土壤消毒機械。在國家重點研發計劃“種子、種苗與土壤處理技術及配套裝備研發”的資助下，項目負責人、中國農業科學院植物保護研究所曹坳程研究員，近日帶領團隊在各地展開相關機械的試驗示范，其中兩款機型引起了記者的注意。

曹坳程介紹說，常用的土壤消毒技術有物理消毒、化學消毒和生物熏蒸三大類。物理方式包括火焰消毒、蒸汽消毒、熱水消毒、太陽能消毒等。火焰高溫土壤消毒是我國創新發展的一種土壤修復和土壤改良的技術，就是在旋耕的過程中利用燃燒液化氣的辦法，對深度30厘米以內的土壤加熱，達到讓根結線蟲死亡的溫度，再結合太陽能高溫悶棚，徹底殺死根結線蟲與其他病原微生物。

曹坳程跟安徽春暉生態環境科技有限公司（以下簡稱“安徽春暉”）合作，研制出的自走式精旋土壤火焰消毒機，可對土壤進行高溫殺蟲處理。適用于設施農業、大田作物和治理城市土壤污染。且具有結構緊湊、操作靈活方便、土壤旋耕深、顆粒精細和均勻等特點。記者問及該機器的工作原理，公司總經理趙奇龍介紹說：“該機器的火焰噴射器與旋耕滾筒同步工作，土壤被挖起進入罩殼內，機器釋放1000攝氏度的高溫火焰，對土壤進行消毒殺蟲。”

曹坳程告訴記者，土壤被挖起后再落地的溫度一般在50-70攝氏度（夏季大棚里），能有效殺滅土壤中根結線蟲、地下害蟲和雜草，殺蟲效果達95％以上。同時對土壤中的雜草種子具有明顯的殺滅作用。“而且這一抬一落（20-30厘米），土壤的板結就被打破。”曹坳程說，板結的土壤土傳病害發生較為嚴重，并且產量很低，板結難題也不易克服。而疏松的土壤通氣，通透性好，也能使作物生長得比較健壯。使用這款機器也不誤農時，操作完待土壤溫度下降后，即可種植下茬作物。

用火焰進行土壤消毒，會不會把土壤燒壞了呢？“其實并不會，這里所說的火焰消毒，只是燃燒液化氣，在旋耕的過程中把土壤加熱，并沒有達到土壤的燃燒點。而且土壤過火時間相對來說比較短，對土壤中的有機質以及土壤養分影響很小。”曹坳程回答。

這款機器在國際上也有一席之地。“我們在國際上還沒有看到同類機型。從世界范圍來看，這也是一種原始創新。”曹坳程說，我們從開始研發到現在已經有一二十年的時間了。這一漫長的過程，是不斷改進的過程。其中最大的難題是實現其穩定性。而且一項技術最后要走向市場，還是要遵循市場經濟規律的，用戶得有經濟效益。

那它適合在什么地區使用呢？“有機農場是最適合的。因為有機農產品一般不使用任何化學投入品，所以火焰消毒這種物理方法在有機食品的生產方面，具有一些重要意義。”曹坳程說。

“從效果來講，土壤化學消毒的效果比物理的效果還要好一些。”曹坳程坦言。記者了解到，曹坳程團隊還跟南通施壯化工有限公司、安徽春暉聯合研發了土壤消毒一體化固態施藥裝備。該機器將高效、低毒的固態土壤熏蒸劑棉隆均勻施于土壤中，然后蓋上塑料薄膜。“熏蒸劑遇水可生成異硫氰酸甲酯，這是一種氣體，可在土壤移動，從而殺滅土壤中的真菌、細菌、根結線蟲、地下害蟲、螨類和雜草。”曹坳程介紹說，異硫氰酸甲酯能很快降解為有機物。當3-4周揭膜敞氣后，極少量殘余的氣體散發到大氣中，因而土壤中無藥劑殘留。由于覆蓋了塑料薄膜，雨水也滲透不到地下，從而沒有地下水污染問題。

談及這款機器優越的性能，趙奇龍介紹說，它可以精細深耕45厘米，而人工旋耕深度只有20-25厘米，這樣能保證作物根系生長的全部區域被充分殺蟲滅菌。且混藥均勻，一遍即可，從而能夠降低成本，提高效率。“它還可以非常精準地將藥劑均勻施于土壤中，而手撒棉隆很難將藥劑撒均勻，撒藥多的地方，如果不能分解易產生藥害，而未撒到藥的地方效果不佳。棉隆是一種低毒固態熏蒸劑，一次施藥，可殺死土壤中的真菌、細菌、根結線蟲、地下害蟲、螨類和雜草。”曹坳程補充道，該機械還有一個特點，可將作物的秸稈，通過該機械粉碎直接混入土壤中，成為有機肥，解決秸稈污染環境的問題，也能減少秸稈攜帶的病原物傳播，讓作物在更加健康的土壤環境中生長，產量顯著提高。所以該機械具有秸稈還田、深耕、碎土、施藥一體化功能。

“采用我們的技術對土壤處理后，我們還是創造了很多高產紀錄的。”曹坳程的自豪之情溢于言表，過去三七在新地種植一般一畝地的鮮三七產量在700-900公斤，而在三七重茬地，采用液態熏蒸劑氯化苦處理后每畝可達1000-1200公斤，高產的達到1500-1600公斤。在山東安丘，生姜過去畝產2500-4000公斤，現在采用土壤熏蒸消毒后畝產可達5000-7500公斤。所有處理的產品，均無熏蒸劑殘留，由于熏蒸劑處理后，作物生長在健康的環境，中后期很少施藥，因而保障了農產品的品質。

這些先進的裝備和技術最終如何服務于農民呢？“由于這是一套比較復雜的技術，所以我們現在都是用一種社會化服務的方式去推廣。比如在山東安丘成立了專業化服務公司，利用先進的施藥機械，展開了每年10萬畝以上的土壤消毒服務。而且逐步將熏蒸劑社會化服務、肥料、農藥配套起來，統一供給，選的也是一些品質好的、價格便宜、能給農民帶來效益的產品。”曹坳程介紹說，成本方面，土壤消毒的成本每畝1000-3000元不等。農民開始接受這項技術比較難，會覺得成本那么高，操作起來那么麻煩，但一旦見到效果就很容易接受，因為它的投入產出比一般是1∶5，從技術可行性和經濟效益上可以實現可持續發展了。

曹坳程還向記者講述了下一步的計劃：首先在設備的完善上，會根據生產中的需求改良相關機型，同時遵照因地制宜的原則。比如一些老舊的大棚比較低矮，適合小型機械作業。而現代化的標準大棚，則需要大型機械。我們還想建立一個土壤體檢中心，消毒之后效果怎么樣，我們來做一個分析報告，積累的數據多了之后，也能形成一個土壤生態的數據庫，以大數據為參照來改良土壤。