無土栽培營養液紫外線殺菌消毒技術研究與應用

    為了減少營養液排放對環境造成的污染,世界范圍內的無土栽培系統正逐步由開放式向封閉式轉變。封閉式無土栽培系統中根系病害的傳播危險急劇增加,因此營養液消毒技術的研究和應用發展迅速。該文綜述了國內外營養液消毒方法、原理、成本及應用效果,重點介紹了營養液消毒新技術-紫外線消毒器殺菌消毒技術。

    引言 

     近60年來,用于商業化生產的無土栽培在世界范圍內發展迅速。無土栽培系統分為開放式（opensystem）與封閉式（closedsystem）兩大類。在開放式無土栽培系統中,營養液不循環使用,灌溉的營養液經作物吸收后,多余的即排放到環境中,對環境造成一定的污染。在封閉式無土栽培系統中,營養液循環使用,節水省肥,大大減少了對環境的污染。因此,國內外的無土栽培發展呈現著逐步由開放式向封閉式轉變的趨勢。荷蘭已通過立法手段限期將開放式無土栽培改為封閉式。目前,無土栽培面積最大的荷蘭,封閉式無土栽培的面積占無土栽培總面積的70%。營養液循環使用實現了環境友好,但急劇增加了無土栽培系統中病害的傳播危險。無土栽培營養液消毒技術（disinfectionmethod）的研究應運而生。

         營養液消毒方法與原理 

    無土栽培有許多不同的方法與系統。雖然在不同的系統中消毒裝置有所不同,但基本方法與原理一樣。營養液消毒方法主要紫外線消毒。管道式紫外線消毒器

    紫外線消毒 

    近些年來紫外線消毒（ultravioletradiationtreatment）比較受歡迎。紫外線是電磁輻射,其殺菌原理是通過紫外線對微生物的照射,以破壞其機體內核蛋白或DNA的結構,使其立即死亡或喪失繁殖能力。具有殺菌效果的紫外線是UV-C,波長在200～280nm,254nm的殺菌效果最好,因為DNA對254nm的紫外線吸收最強。 紫外線消毒的使用劑量因殺滅對象的不同而不同。殺死細菌和真菌需要的劑量是100mJ/cm2;殺死病毒的劑量是250mJ/cm2[4]。紫外線消毒的效果還受紫外線在溶液中透射因子（transmissionfactor）的影響。隱藏在懸浮顆粒背后的病菌將難以被殺死。因此,營養液在消毒前要經過50～70nm的過濾器過濾,以去除植物殘骸或其它顆粒物,提高殺菌效果。

    紫外線消毒保證劑量也可以消滅所有病原菌。這是生產上使用效果較好的消毒方法

近幾年來,營養液消毒的理念有了轉變。以往的消毒方法都是消滅營養液中所有的微生物,使營養液完全無菌,如高溫、臭氧消毒,這些稱為主動消毒。無土栽培營養液消毒技術研究與應用在人們認識到,無土栽培系統并不是一個無菌系統,殺死營養液中所有的微生物未必是最好的選擇。營養液中天然存在著微植物群（microflora）,它們可以抑制病原菌的增殖。

    小結 

    中國無土栽培面積1000多hm2 ,其中封閉式系統的面積約1%。目前,營養液消毒在生產上應用很少,技術研究的相對滯后和成本問題是主要原因。中國無土栽培 面積近年來增長迅速,封閉式系統是發展趨勢。研究開發適合中國國情的營養液消毒技術與設備迫在眉睫。紫外線消毒可以作為切入點。