无土栽培营养液紫外线杀菌消毒技术研究与应用

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无土栽培营养液紫外线杀菌消毒技术研究与应用

    为了减少营养液排放对环境造成的污染,世界范围内的无土栽培系统正逐步由开放式向封闭式转变。封闭式无土栽培系统中根系病害的传播危险急剧增加,因此营养液消毒技术的研究和应用发展迅速。该文综述了国内外营养液消毒方法、原理、成本及应用效果,重点介绍了营养液消毒新技术-紫外线消毒器杀菌消毒技术。

    引言

     近60年来,用于商业化生产的无土栽培在世界范围内发展迅速。无土栽培系统分为开放式（opensystem）与封闭式（closedsystem）两大类。在开放式无土栽培系统中,营养液不循环使用,灌溉的营养液经作物吸收后,多余的即排放到环境中,对环境造成一定的污染。在封闭式无土栽培系统中,营养液循环使用,节水省肥,大大减少了对环境的污染。因此,国内外的无土栽培发展呈现着逐步由开放式向封闭式转变的趋势。荷兰已通过立法手段限期将开放式无土栽培改为封闭式。目前,无土栽培面积最大的荷兰,封闭式无土栽培的面积占无土栽培总面积的70%。营养液循环使用实现了环境友好,但急剧增加了无土栽培系统中病害的传播危险。无土栽培营养液消毒技术（disinfectionmethod）的研究应运而生。紫外线消毒器

    营养液消毒方法与原理

    无土栽培有许多不同的方法与系统。虽然在不同的系统中消毒装置有所不同,但基本方法与原理一样。营养液消毒方法主要紫外线消毒。

    紫外线消毒

    近些年来紫外线消毒（ultravioletradiationtreatment）比较受欢迎。紫外线是电磁辐射,其杀菌原理是通过紫外线对微生物的照射,以破坏其机体内核蛋白或DNA的结构,使其立即死亡或丧失繁殖能力。具有杀菌效果的紫外线是UV-C,波长在200～280nm,254nm的杀菌效果最好,因为DNA对254nm的紫外线吸收最强。 紫外线消毒的使用剂量因杀灭对象的不同而不同。杀死细菌和真菌需要的剂量是100mJ/cm2;杀死病毒的剂量是250mJ/cm2[4]。紫外线消毒的效果还受紫外线在溶液中透射因子（transmissionfactor）的影响。隐藏在悬浮颗粒背后的病菌将难以被杀死。因此,营养液在消毒前要经过50～70nm的过滤器过滤,以去除植物残骸或其它颗粒物,提高杀菌效果。

    紫外线消毒保证剂量也可以消灭所有病原菌。这是生产上使用效果较好的消毒方法

近几年来,营养液消毒的理念有了转变。以往的消毒方法都是消灭营养液中所有的微生物,使营养液完全无菌,如高温、臭氧消毒,这些称为主动消毒。无土栽培营养液消毒技术研究与应用在人们认识到,无土栽培系统并不是一个无菌系统,杀死营养液中所有的微生物未必是最好的选择。营养液中天然存在着微植物群（microflora）,它们可以抑制病原菌的增殖。

    小结

    中国无土栽培面积1000多hm2 ,其中封闭式系统的面积约1%。目前,营养液消毒在生产上应用很少,技术研究的相对滞后和成本问题是主要原因。中国无土栽培 面积近年来增长迅速,封闭式系统是发展趋势。研究开发适合中国国情的营养液消毒技术与设备迫在眉睫。紫外线消毒可以作为切入点。