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| 隨著花卉栽培面積的擴大和對品質要求的提升，對水質的清潔與無菌要求也更高。通過灌溉水傳播的病原物主要有真菌、細菌、病毒與線蟲等。雖然并不是所有的微生物都對植物產生危害，但是當這些微生物進入植物后都可能造成植物感病直至死亡。所以殺菌作業就是要去除、殺死這些病原物。從經濟成本的觀點出發，殺菌越徹底，成本將越高，由于病原物在某些低濃度之下，并不一定致病，因此灌溉水不一定需要百分之百的殺菌。但為確保花卉不致因為灌溉而遭受到外來病原菌的侵害，灌溉水必須解決殺菌問題。 一、主要的殺菌技術 目前可用的殺菌技術主要有熱處理、臭氧處理、紫外線輻射、緩速砂濾法、膜過濾法、離子殺菌法等。 1.熱處理 這種處理的方法是將灌溉水經過95℃的熱交換，時間達到30s以上。在進入熱交換器之前，pH值要減少到4.5以下，以避免鈣質累積在熱交換器上。交換器的管壁材料以不銹鋼或鈦合金為主。加熱能源以天然氣為例，每立方米熱水約需要2～4立方米的天然氣。目前在荷蘭的花卉種植業主主要是使用這種技術進行殺菌。 2.臭氧處理 臭氧因為具有3個氧分子，對細胞膜具有很強的氧化能力。使用時在密閉室內，每立方米體積灌溉水需要使用10g臭氧。使用前水的pH值要低于4.0，使用后放置1h才可供應灌溉。水要通過炭質過濾以避免臭氧逸入溫室內或停留在水中產生毒性。 3.紫外線處理 這種方法最為流行和可靠，下文還將進行詳細的介紹。主要是使水流通過紫外光照射，其劑量為100～300ml/平方厘米。 4.緩慢砂濾法 這種方法在許多國家用以過濾飲用水。研究結果顯示，用0.35～0.5mm的細砂可濾除真菌，對細菌的濾除率為95%～99%。濾菌作業緩慢是這種技術的主要問題，對病毒則無法濾除。 5.膜過濾法 該方法是利用孔徑極小的過濾隔膜，用以隔除真菌、細菌或線蟲的進入，使用的孔徑0.05～0.25μm。主要的應用問題在于孔徑容易阻塞。 6.離子殺菌法 這項技術目前還停留在研究階段，主要的問題在于完成殺菌的灌溉水不容易去除殘留離子，對植物產生毒害。 目前在荷蘭與北美地區溫室灌溉用水的殺菌仍是以熱處理、臭氧處理與紫外光殺菌3種為主。在選擇灌溉殺菌設備時，除了考慮花卉作物與病原的相互關系，在殺菌系統的規劃設計上也必須要考慮到水源的供應、儲存，而使用成本更是決定性的因素。此外還需要考慮的問題在于是否需要百分之百的完全殺菌，如果花卉作物對于病原有抵抗性，就不需要徹底殺菌以降低成本。 二、紫外光殺菌技術簡介 由于國內花卉栽培（尤其是溫室花卉栽培）中病毒病的猖獗，利用紫外線殺菌是最可靠的技術，因此在此加以詳細的介紹。 1.作用原理 紫外光是光線某一波段，也可稱為一種電磁波。能量由頻率或波長所決定。紫外線通常又分為3類：紫外線A（長波紫外線）、紫外線B（中波紫外線）和紫外線C（短波紫外線）。由于紫外線C具有最短的波長與最高的能量，因此最適合用以殺菌作業。 紫外線對付病原物的方式是利用其能量貫穿細胞膜，并遮斷分子的DNA。由于DNA結構受到紫外線的輻射作用，所有基因資料不再存在，無法再讀取，因此引起細胞失去作用或是死亡，也因此失去再繁殖能力。 造成病害細胞失去生命作用的輻射量決定因子有兩項：一是在紫外線作用時，灌溉水所吸收的強度（或稱密度）。二是灌溉水在處理室內的作用時間，兩者的乘積稱為劑量，單位為mJ/平方厘米。 2.殺菌技術 使用紫外線殺菌作業基于兩種因子：使用劑量的強度與時間。在實際作業時影響殺菌性能的因子還需要考慮水的清潔程度。由于水中的粒子都會吸收紫外線能量，影響了殺菌能力，因此在進行殺菌作業之前，必須先濾除掉水中的雜質。 水中的病原菌要受到足夠的劑量才有殺菌效果，為了使輻射源確實能傳遞至水中，使用時必須考慮到以下因子，即：紫外光源的輻射能量、光源與灌溉水的距離、紫外光能量在水中的傳遞能力。殺死病原菌所需要的能量并不相同，一般家庭常見的細菌只需70ml/平方厘米；而要殺死引起植物病害的病原，其所需劑量大致為：霉菌或細菌需100ml/平方厘米，而病毒需達到250ml/平方厘米。 5.紫外線殺菌設備的設計 （1）殺菌作業室：作業室通常為不銹鋼材料所組成，通常用高壓石英燈管產生紫外光，在處理室內必須裝設紫外線傳感器以連續監測光能量。目前常見的殺菌室結構有三類：一是軸心型即，殺菌燈位于中央，水流過此圓柱體。二是同心圓型即水流經圓管，殺菌燈位于圓周管壁。三是平面薄膜型即水流流經扁平板面，扁平板內裝置紫外燈管。為了確保灌溉水都經過紫外光殺菌，殺菌室內必須有擾流裝置，使流水均勻暴露于紫外光下。為避免雜質累積在燈管與傳感器而影響性能，作業室要定期進行清潔。 （2）控制器：為了確保殺菌性能，殺菌過程必須加以監測。紫外光燈管的使用小時要連續的記錄，以確定不超過使用期限。 4.使用紫外線進行水質處理常見的問題 使用紫外線殺菌作業，在適當的規劃與正確使用下，應該可殺死病菌。但有時使用紫外線進行水質處理，也會出現一些問題，失敗的原因可歸納如下： （1）燈源能量太小：設計不當是主要原因，選用的燈管無法提供足夠的能量。 （2）燈管老化：燈管使用總時間超過了使用期限。 （3）水量過大或流速太快：灌溉水受到紫外線照射的時間太短或是強度不足，造成總能量不足。 （4）燈管累積雜質：由于雜質的累積，隔斷了紫外線逸出的能量。 （5）水中雜質太多：雜質吸附了紫外線能源，造成水中吸收的能量不夠，不足以殺死病毒。 （6）水流處理不全面：所有灌溉水沒有完全通過紫外光，部分水源自旁支通路進入已完成殺菌的容器內，相互混合，造成污染。 上述幾種問題的出現，都應該及時采取有針對性的措施，避免灌溉水源的殺菌不徹底而影響到花卉作物的生產。 隨著花卉栽培面積的擴大和對品質要求的提升，對水質的清潔與無菌要求也更高。為確保花卉不致因為灌溉而遭受到外來病原菌的侵害，灌溉水無論是在栽培時直接噴施，還是經過回收后再利用，都必須解決殺菌問題。雖然我國花卉產業目前對于水質殺菌還未引起足夠重視，但針對未來的發展，灌溉水源殺菌將成為花卉栽培（尤其是設施栽培）必須面對的問題。 作者單位：江西宜春學院農學院 |
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