无土栽培循环营养液灭菌.docx

无土栽培循环营养液的灭菌王冬华1,袁小艳1,宋卫堂2(,北京100083;,北京100094)与传统的土壤栽培方式相比,无土栽培的优点在于既可以生产廉价的无公害、绿色食品以满足人们的生活需要,又可向高精尖的方向发展,提高农产品的种植密度以提高产量,甚至可以满足航天、极地条件下的农作物生产的需要,所以无土栽培的发展前景不可估量。近年来,我国的无土栽培面积迅速增加,2000年达到500hm2(公顷),2002年达到了856hm2(公顷)。无土栽培面积的迅速增加带来了一系列的问题,其中最严重的是排放的废液日益增多。排出的废液污染了土壤、地表水和地下水,直接排入河流中的废液引起河流或湖泊水的富营养化;同时浪费了大量的水资源。荷兰的法律明文规定到2000年,无土栽培的苗圃必须实行循环利用营养液的栽培形式,以节约水资源,防止排放过剩的营养液污染土壤、地表水和地下水。且我国立法规定污水综合排放标准(GB8978-1996),本标准按照污水排放去向,分年限规定了69种水污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量,其中包括酸碱度pH、化学需氧量COD、5日生化耗氧量BOD5、电导度Ec、以及一些金属离子的排放浓度;并自2003年7月1日起施行排污费征收使用管理条例!。这些法律法规限制了无土栽培废液的随意排放。鉴于此,生产商及研究机构开始探索采用营养液循环利用的方式,以节约大量的水资源,避免环境污染。研究表明无土栽培系统若收集并循环利用营养液可以节约水和肥料。营养液的循环利用带来的新问题是循环利用的营养液能在整个苗圃内传播根系病害,而传染其它的健康植株,严重时会造成大量作物死亡。根系病害主要是由于温室或大棚中的高温、高湿及营养条件较好,而生长出许多病原菌。必须在营养液的循环利用之前消除营养液中的病原菌而防止传染苗圃内其它的健康植株。Amsing-JJ(1990年)在岩棉块的无土栽培系统中先对种植玫瑰的营养液不进行灭菌而是直接加以循环利用,发现病原体在整个苗圃迅速扩散,且玫瑰的植株越小,它们越容易感染病菌。可见在营养液循环利用之前,对营养液进行灭菌有着十分重要的意义。1营养液的灭菌方法作者在查阅大量文献的基础上,总结当前有效的营养液灭菌方法有:热处理灭菌、沙滤灭菌、紫外线灭菌、臭氧灭菌、生物控制灭菌等。其中有效的方法是热处理灭菌法、沙滤灭菌法和紫外线灭菌法。(超过病原物的致死温度),并滞留一段时间可以将病原物杀死是热处理灭菌法的机理。(1988年)设计了一套营养液的热处理灭菌系统。该系统将营养液加热到高温(高于90oc)并滞留大约10s(秒),完全控制了烟草花叶病毒的繁殖,系统中利用热交换器进行回收灭菌后营养液的余热,节省了能耗;如利用该系统彻底消除镰刀属真菌则需要更长的滞留时间。(2001年)将原来的设备进行了改进,利用加热炉将营养液加热到85oc,滞留时间3min(分钟),就能完全消除营养液内的镰刀属真菌和烟草花叶病毒。(2001年)在热处理试验研究中,通过改变加热温度和滞留时间达到消除病原菌的效果,找出最低的加热温度和最短的滞留时间达到节约能源的目的,其加热温度为60oc,滞留时间为2mi