无土栽培循环营养液的灭菌模板.docx

无土栽培循环营养液灭菌
        王冬华1, 袁小艳1, 宋卫堂2
        ( 1. 中国农业大学水利和土木工程学院, 北京100083; 2. 中国农业大学理学院, 北京100094)
和传统土壤栽培方法相比, 无土栽培优点在于既能够生产廉价无公害、 绿色食品以满足大家生活需要, 又可向高精尖方向发展, 提升农产品种植密度以提升产量, 甚至能够满足航天、 极地条件下农作物生产需要, 所以无土栽培发展前景不可估量。 多年来, 中国无土栽培面积快速增加, 年达成500 hm2 ( 公顷) , 年达成了856 hm2( 公顷) 。 无土栽培面积快速增加带来了一系列问题, 其中最严重是排放废液日益增多。 排出废液污染了土壤、 地表水和地下水, 直接排入河流中废液引发河流或湖泊水富营养化; 同时浪费了大量水资源。 荷兰法律明文要求到 年, 无土栽培苗圃必需实施循环利用营养液栽培形式, 以节省水资源, 预防排放过剩营养液污染土壤、 地表水和地下水。 且中国立法要求污水综合排放标准( GB 8978-1996) , 本标准根据污水排放去向, 分年限要求了69 种水污染物最高许可排放浓度及部分行业最高许可排水量, 其中包含酸碱度pH、 化学需氧量COD、 5 日生化耗氧量BOD5、 电导度Ec、 和部分金属离子排放浓度; 并自 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随意排放。
鉴于此, 生产商及研究机构开始探索采取营养液循环利用方法, 以节省大量水资源, 避免环境污染。 研究表明无土栽培系统若搜集并循环利用营养液能够节省水和肥料。 营养液循环利用带来新问题是循环利用营养液能在整个苗圃内传输根系病害, 而传染其它健康植株, 严重时会造成大量作物死亡。 根系病害关键是因为温室或大棚中高温、 高湿及营养条件很好, 而生长出很多病原菌。 必需在营养液循环利用之前消除营养液中病原菌而预防传染苗圃内其它健康植株。 Amsing- JJ ( 1990 年) 在岩棉块无土栽培系统中先对种植玫瑰营养液不进行灭菌而是直接加以循环利用, 发觉病原体在整个苗圃快速扩散, 且玫瑰植株越小, 它们越轻易感染病菌。 可见在营养液循环利用之前, 对营养液进行灭菌有着十分关键意义。
1 营养液灭菌方法
                作者在查阅大量文件基础上, 总结目前有效营养液灭菌方法有: 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。 其中有效方法是热处理灭菌法、 沙滤灭菌法和紫外线灭菌法。
1. 1 国外研究进展
1. 1. 1 热处理灭菌法
                将营养液加热到高温( 超出病原物致死温度) , 并滞留一段时间能够将病原物杀死是热处理灭菌法机理。 . Runia( 1988 年) 设计了一套营养液热处理灭菌系统。 该系统将营养液加热到高温( 高于90oc) 并滞留大约10 s( 秒) , 完全控制了烟草花叶病毒繁殖, 系统中利用热交换器进行回收灭菌后营养液余热, 节省了能耗; 如利用该系统根本消除镰刀属真菌则需要更长滞留时间。 W. ( 年) 将原来设备进行了改善, 利用加热炉将营养液加热到85 oc , 滞留时间