一种用于农林业生产和土壤生态修复的磁化处理技术

摘要

本发明提供了一种用于农林业生产和土壤生态修复的磁化处理技术，通过将灌溉用水流经特定结构和磁场强度的磁化水处理器，对作物、果树、林木、花卉、蔬菜进行灌溉，能显著促进其生长、提高产量和品质；能显著提高土壤养分利用率，降低肥料使用量，提高种植业经济效益；能有效修复因过量使用农药和化肥造成的土壤退化，加快盐渍化土壤的脱盐过程；能利用高矿化度地下水对耐盐植物进行灌溉，提高淡水资源短缺地区的土地利用率和生产力，加快盐渍化地区生态修复进程。

说明书

技术领域

本发明属于农林业生产和土壤生态修复领域的先进技术，尤其涉及一种磁化水处理装置及其应用。 

背景技术

国内外现有磁化处理技术重点应用于污水处理中。在农林业生产中，国外有构造简单的磁化水处理器应用，但因构造简单，磁体材料落后，磁场强度过低，难以发挥理想效果。在土壤生态修复领域，国内外尚无专门的技术、设备及相应的应用效果报道。 

国内外在农业灌溉领域，现有技术中重点围绕节水灌溉、肥水一体化灌溉等新型灌溉设备和灌溉方法的发明和应用。这些技术本身，对促进植物生长和生物量积累、对退化土壤的生态修复没有直接的作用原理，也没有作用效果。 

国内虽然目前有部分报道，磁化水对于农作物生长方面的作用，但是这些报道仅仅停留在研究阶段，没有形成专门的技术和设备，也未见实际的应用效果。 

发明内容

本发明提供一种用于农林业生产和土壤生态修复的磁化处理技术，该技术利用磁化水处理器对灌溉水进行磁化处理，通过对水分子氢键的弱化，提高水 分子活性，从而提高土壤中矿物质的溶解度和可溶态比例，改善植物细胞膜离子选择性透性，从而实现促进植物生长和生物量积累、提高产量和品质、提高植物抗性、减少农药化肥使用量、修复退化土壤生态系统(过量使用农药化肥的农田、盐碱地)，对促进我国农林业生产发展、改善生态环境具有重要的经济意义、社会意义和生态意义。 

本发明是这样实现的，一种用于农林业生产增产增效和退化土壤生态修复的磁化处理技术，将灌溉用水流经特定结构和磁场强度的磁化水处理器，对作物、果树、林木、花卉、蔬菜进行灌溉，能显著促进其生长、提高产量和品质；能显著提高土壤养分利用率，降低肥料使用量，提高种植业经济效益；能有效修复因过量使用农药和化肥造成的土壤退化，加快盐渍化土壤的脱盐过程；能利用高矿化度地下水对耐盐植物进行灌溉，提高淡水资源短缺地区的土地利用率和生产力，加快盐渍化地区生态修复进程。 

优选地，所述磁化水处理器包括磁体材料、磁体材料的固定框架、磁化水处理器内部输水通道、磁化水处理器外壳、与配水管道的连接构件5部分。 

优选地，所述磁体材料为永磁材料，根据磁性强弱要求和原料成本要求，可选择合金或稀土类强磁体材料，如铝镍钴、稀土钴、铷铁硼；或铁氧体类弱磁体材料，如钡铁氧体、锶铁氧体，磁性较弱；将磁体材料制作成一定形状和规格的磁体，组合后利用固定框架固定。 

优选地，所述磁体材料的形状为条形、片形或弧形，其规格(长度、宽度、厚度)由磁体材料种类、磁场强度要求、输水效率等方面决定。 

优选地，所述磁体材料的组合方式为将不同形状磁体在磁化水处理器内通过合理排列组合，以形成与磁体切线相垂直的磁场，其中条状和片状磁体平行 排列，弧形磁体同心环状排列；2块或多块磁体构成一组，单组或多组沿管状磁化水处理器纵向叠加后，利用固定框架加以组合固定。 

优选地，所述固定框架根据磁化水处理器内磁体材料的排列组合方式设计的工程塑料非磁体材料固定框架，用于固定磁体材料在磁化水处理器内的特定排列组合方式。 

优选地，所述磁场强度根据实际应用要求，通过选择磁体材料、设计适宜的磁体规格和间距实现。 

优选地，所述磁化水处理器内部输水通道为通过设计特定磁体材料的排列组合方式，形成中空输水通道、环形输水通道或片层状输水通道，通过增减磁体排列组合数量，形成一定的输水通道横断面积和输水效率。 

优选地，所述磁化水处理器外壳由不锈钢或工程塑料材料制作的筒状外壳，包裹内部的磁体材料、固定框架和输水通道。根据使用环境要求，磁化水处理器外壳要做消磁处理。 

优选地，所述连接构件通过材料和结构设计，以实现磁化水处理器与配水管道的便捷连接。 

本发明克服现有技术的不足，提供一种用于农林业生产和土壤生态修复的磁化处理技术，通过选择优良磁体材料、合理设计磁体排列组合方式、磁路和磁强，提高对灌溉水的磁化效果，进而提高磁化水灌溉的农林业增产效果和土壤生态修复效果。 

现有的磁化水处理器基本上都是单对磁极形成的磁场，如果要保持较强的磁场强度，磁极间的距离就会变小，从而影响水流通量。如果要想增加单位时 间内的水流通量把磁极间的距离加大，又会降低磁场强度，所以，这是一对矛盾。本发明通过多对磁体构成多个水流通道的方式，既增加了水流通量又保证了磁场强度，使相同体积的磁化水处理器可以把进出水口做的更大，该磁化水处理器对作物、果树、林木、花卉、蔬菜进行灌溉，能显著促进其生长、提高产量和品质；能显著提高土壤养分利用率，降低肥料使用量，提高种植业经济效益；能有效修复因过量使用农药和化肥造成的土壤退化，加快盐渍化土壤的脱盐过程；能利用高矿化度地下水对耐盐植物进行灌溉，提高淡水资源短缺地区的土地利用率和生产力，加快盐渍化地区生态修复进程。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

一种用于农林业生产增产增效和退化土壤生态修复的磁化处理技术，将灌溉用水流经特定结构和磁场强度的磁化水处理器，该磁化水处理器包括磁体材料、磁体材料的固定框架、磁化水处理器内部输水通道、磁化水处理器外壳、与配水管道的连接构件5部分。 

其中，磁体材料为永磁材料，根据磁性强弱要求和原料成本要求，可选择合金或稀土类强磁体材料，如铝镍钴、稀土钴、铷铁硼；或铁氧体类弱磁体材料，如钡铁氧体、锶铁氧体，磁性较弱；将磁体材料制作成一定形状和规格的磁体，组合后利用固定框架固定。磁体材料的形状为条形、片形或弧形，其规 格(长度、宽度、厚度)由磁体材料种类、磁场强度要求、输水效率等方面决定。磁体材料的组合方式为将不同形状磁体在磁化水处理器内通过合理排列组合，以形成与磁体切线相垂直的磁场，其中条状和片状磁体平行排列，弧形磁体同心环状排列；2块或多块磁体构成一组，单组或多组沿管状磁化水处理器纵向叠加后，利用固定框架加以组合固定。 

固定框架根据磁化水处理器内磁体材料的排列组合方式设计的工程塑料非磁体材料固定框架，用于固定磁体材料在磁化水处理器内的特定排列组合方式。磁场强度根据实际应用要求，通过选择磁体材料、设计适宜的磁体规格和间距实现。 

磁化水处理器内部输水通道为通过设计特定磁体材料的排列组合方式，形成中空输水通道、环形输水通道或片层状输水通道，通过增减磁体排列组合数量，形成一定的输水通道横断面积和输水效率。 

磁化水处理器外壳由不锈钢或工程塑料材料制作的筒状外壳，包裹内部的磁体材料、固定框架和输水通道。根据使用环境要求，磁化水处理器外壳要做消磁处理。连接构件通过材料和结构设计，以实现磁化水处理器与配水管道的便捷连接。 

在本发明实施例中，该磁化水处理器对作物、果树、林木、花卉、蔬菜进行灌溉，能显著促进其生长、提高产量和品质；能显著提高土壤养分利用率，降低肥料使用量，提高种植业经济效益；能有效修复因过量使用农药和化肥造成的土壤退化，加快盐渍化土壤的脱盐过程；能利用高矿化度地下水对耐盐植物进行灌溉，提高淡水资源短缺地区的土地利用率和生产力，加快盐渍化地区生态修复进程。 

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：本发明将磁化技术应用于对灌溉水处理中，通过对水分子氢键的弱化，提高水分子活性，从而提高土壤中矿物质的溶解度和可溶态比例，改善植物细胞膜离子选择性透性，从而实现促进植物生长和生物量积累、提高产量和品质、提高植物抗性、减少农药化肥使用量、修复退化土壤生态系统(过量使用农药化肥的农田、盐碱地)，对促进我国农林业生产发展、改善生态环境具有重要的经济意义、社会意义和生态意义。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。