Desinfektion von Substraten mit Dampfgeneratoren
Was ist ein Substrat?
Ein Substrat ist ein anderes festes Material als Erde, sei es natürlich, synthetisch, rückständig, mineralisch oder organisch, das, wenn es allein oder gemischt in ein Gefäß gegeben wird, die Verankerung des Wurzelsystems der Pflanze ermöglicht und gleichzeitig die Pflanze stützt und sogar in ihren Mineralisierungsprozess eingreifen kann.
Im Allgemeinen haben diese Materialien je nach Herkunft und Verwendungszweck unterschiedliche Zusammensetzungen und Granulometrien und können organischen Ursprungs (Gülle, landwirtschaftliche Nebenprodukte, Torf usw.) oder inert (Steinwolle, Perlit, Vermiculit, Sand usw.) sein. Auch Sägespäne, Kiefernrinde und pflanzlicher Kompost, die so genannte Blatterde, werden verwendet.
Die potenziell im Substrat vorhandenen Mikroorganismen sowie jegliche biologische Aktivität im Substrat konkurrieren mit der Entwicklung der Pflanze durch die Aufnahme von Sauerstoff und Nährstoffen, weshalb wir ein gutes Material für den Aufbau des Substrats auswählen müssen.
Seine Granulometrie, Porosität und Schüttdichte sollten während des Anbaus nicht verändert werden. Daher ist es wichtig, organische und inerte Materialien in seine Zusammensetzung einzubeziehen. Ein gutes Substrat hängt von mehreren Faktoren ab: Art des verwendeten Pflanzenmaterials, Spezies, klimatische Bedingungen, Bewässerung, Düngung usw., ohne dabei wirtschaftliche Aspekte zu vergessen.
Sobald diese Variablen berücksichtigt wurden, muss sichergestellt werden, dass keine Mikroorganismen und Insekten vorhanden sind, die die Ernte ruinieren könnten.
Die zwingende Notwendigkeit, die oben genannten Störungen zu beseitigen, zwingt Technologen und Techniker dazu, die große Vielfalt an Organismen zu identifizieren, die in den Substraten günstige Lebensbedingungen vorfinden. Zu dieser biotischen Phase gehören Bakterien, Pilze, Mykoplasmen, Nematoden, Arthropoden, Protozoen, Milben, Viren usw., Krankheitserreger, die in verschiedenen Entwicklungsstadien gegen die Pflanzen antagonistisch sind und die sich aufgrund der günstigen Bedingungen für ihre Entwicklung in den Gewächshäusern vermehren können, wenn die Substrate nicht desinfiziert werden.
Substratbehandlungen, die auf die Bekämpfung von Mikrofauna, Makro- oder Mikroflora abzielen, werden gemeinhin als Desinfektionsbehandlungen bezeichnet und werden traditionell durch die Anwendung von Begasungsmitteln oder -lösungen durchgeführt.
Gesättigte Dämpfe als Alternative zu Methylbromid
Die Verwendung von gesättigtem Dampf hat in vielen Industrieländern die Verwendung von Methylbromid bei der Sterilisation von Substraten ersetzt. Dampf ist eine praktikable und bewährte Alternative zu dieser Chemikalie für die Schädlings- und Krankheitsbekämpfung – hier erfahren Sie, warum:
Methylbromid
Der weit verbreitete Einsatz von Chemikalien bei der Aufbereitung von Böden und Substraten, die in Gewächshäusern verwendet werden, ist die Ursache für eine Reihe problematischer Störungen, die die menschliche Gesundheit und die Nachhaltigkeit des Bodens beeinträchtigen.
Methylbromid (98% MeBr) gemischt mit Chloropicrin (2% Pic) oder einem ähnlichen Alternativprodukt wird seit 1940 zur Begasung von Substraten für hochwertige landwirtschaftliche Kulturen verwendet, um phytosanitäre Probleme, die durch Insekten, Nematoden, Krankheitserreger und Unkräuter verursacht werden, im Allgemeinen zu kontrollieren.
Dieses Gas, das das Grundwasser verunreinigen kann, wurde als Ozonschichtschädiger identifiziert und ist im Montrealer Protokoll über Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen, bekannt als Montrealer Protokoll, das von den Vereinten Nationen gefördert und von der großen Mehrheit der Industrieländer als großer Feind der Umwelt unterzeichnet wurde, enthalten.
Darüber hinaus verursachen seine Dämpfe Hautschäden, einschließlich Verbrennungen, sind aufgrund ihres hohen Bromgehalts giftig für den Menschen und können Krebs verursachen.
Diese Situation hat zu einer Neuausrichtung der landwirtschaftlichen Produktionssysteme auf sauberere Techniken geführt, die diese chemischen Verbindungen beiseite lassen und die Anwendung von gesättigtem Dampf als die effektivste Methode zur Reduzierung des Einsatzes von Chemikalien identifizieren. Anwendung von gesättigtem Dampf als eine weltweit akzeptierte Alternative zu Methylbromid.
Dampfanwendung in der intensiven Landwirtschaft und das DFTerm®-Konzept
Hierbei handelt es sich um eine von GICONMES IBERICA entwickelte Technik zur Desinfektion/Sterilisation/Pasteurisierung, die auf der Anwendung von Wärme auf das Substrat basiert, die durch Wasserdampf übertragen wird, der mit einem zu diesem Zweck entwickelten Gerät aufgebracht wird.
Die Anwendung von Physical Disinfectionby ThermalControl(DFTerm®) erhöht die Temperatur des Substrats und gleichzeitig die der lebenden Organismen, die es bewohnen, für eine bestimmte Zeit. Die installierten Krankheitserreger sterben ab, sobald der lebenswichtige thermische Punkt eines jeden von ihnen erreicht ist.
DFTerm® kann im statischen oder dynamischen Betrieb vor der Aussaat angewendet werden, indem die Parameter Geschwindigkeit, Zeit und Temperatur auf engem Raum und ohne Hochleistungs-Dampferzeuger synchronisiert werden.
Die Anwendung von DFTerm® ist ökologisch, effektiv und effizient für alle Arten von Substraten, insbesondere für solche, die in Gewächshäusern mit modernster Technologie wie Aeroponik und Hydroponik verwendet werden.
Die Dampfdesinfektion von Substraten ist ein gesundheitsfreundliches und absolut ökologisches Verfahren, das in der intensiven und hochwertigen Landwirtschaft , insbesondere in Gemüse- und Ziergewächshäusern, zur Beseitigung von Krankheitserregern (Pilze, Bakterien, Nematoden) und Unkrautsamen eingesetzt wird , die in der Regel in Böden und Substraten vorhanden sind.
Es ist eine praktikable Alternative zu Methylbromid und wurde in verschiedenen Verfahren zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten getestet. Laut dem Methyl Bromide Technical Options Committee (MBTOC), einer Expertengruppe des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP), die für die Kontrolle und Anwendung von Methylbromid zuständig ist, hat Dampf dessen Einsatz bei der Sterilisation von Substraten in den meisten Industrieländern ersetzt, wobei eine weit verbreitete Anwendung von Dampf vor 2030 erwartet wird.
Prinzip der Anwendung
Die Dampfanwendung erfolgt bei niedrigem atmosphärischem oder subatmosphärischem Druck und einem Feuchtigkeitsgehalt des Substrats von 15-20% vor dem Vorgang. Eine höhere Feuchtigkeit oder Sättigung verringert die Effizienz des Prozesses, da das Wasser die Makroporen des Substrats füllt, was eine gute Wärmediffusion verhindert und übermäßige Kondensation erzeugt.
Was die Temperatur betrifft, so ist es nicht ratsam, 110ºC zu überschreiten, da diese Temperatur die für den Boden nützlichen Organismen vernichtet. Die optimale Dampfausbringung liegt zwischen 30 und 50 kg Dampf/m3 Substrat. Die Verteilung im Substrat erfolgt über den Druck, der im Kessel zur Dampferzeugung erzeugt wird. Es wird ein Saugeffekt empfohlen, um mögliche überschüssige Feuchtigkeit zu kontrollieren.
Es ist auch ratsam, einen geschützten Raum für die Lagerung und Belüftung des behandelten Substrats zur Verfügung zu haben. Es ist ratsam, es erst 48 Stunden nach der Anwendung von Dampf zu verwenden , da die Ansammlung von Stickstoff in Form von Ammoniak aus der Zersetzung von organischem Material giftig für Samen und Pflanzen sein kann.
Betriebsverfahren
Für eine wirksame Beseitigung pathogener Mikroorganismen empfiehlt sich eine Temperatur zwischen 80 und 110ºC in der Desinfektionskammer über einen Zeitraum von 15 bis 60 Minuten, immer in Abhängigkeit von der Dichte, dem anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt und den typischen Erregern, die beseitigt werden sollen.
Das Substrat sollte so trocken wie möglich sein, so dass Sie, wenn Sie eine Handvoll nehmen, eine leichte Feuchtigkeit in der Handfläche spüren, wenn Sie es zusammendrücken. Wenn es Wasser abgibt oder unsere Hand verschmutzt, müssen wir die überschüssige Feuchtigkeit berücksichtigen und entsprechend handeln. Die Desinfektionskammer sollte so luftdicht wie möglich sein, um die Temperatur zu halten. Wenn in der Praxis Unkraut, Pilze, Insekten und Nematoden durch Dampfanwendung beseitigt werden sollen, sollten die folgenden Temperaturen angewendet werden:
- 100ºC – 90ºC : Hitzebeständige Unkräuter und Viren werden eliminiert.
- 80ºC – 70ºC : Unkrautsamen, alle phytopathogenen Bakterien und die meisten Pflanzenviren werden abgetötet.
- 70ºC – 50ºC : Die meisten pflanzenpathogenen Bakterien, Würmer, Schnecken, Schleim, Weißwurzelfäule, Fadenpilze, Grau- und Weißschimmel, Adelomyceten und Nematoden werden eliminiert.
Thermophile Bakterien, die auf den meisten Substraten vorkommen, sollten identifiziert werden, um das Substrat auf die richtige Temperatur zu bringen.
Sterilisation, Desinfektion oder Pasteurisierung?
Durch ein Sterilisationsverfahren werden alle Formen mikrobiellen Lebens wie Viren, Bakterien, Pilze, Protozoen, Sporen usw. eliminiert. Logischerweise ist dieses Verfahren mit relativ hohen Kosten verbunden, wenn man es mit ergänzenden Verfahren wie der Desinfektion vergleicht, bei der nur die pathogenen Elemente eliminiert werden, oder der Pasteurisierung, die ausreicht, wenn man versucht, einige Bakterien, Schimmelpilze oder Pilze zu eliminieren. Außerdem müssen wir berücksichtigen, dass die vollständige Beseitigung von Mikroorganismen die spätere Entwicklung der zu kultivierenden Sorten negativ beeinflussen kann.
Die zu verwendende Option, die Belichtungszeiten, die Temperatur, usw. hängen von einer Reihe von Variablen ab. Dazu gehören:
- Zusammensetzung des für die Zusammensetzung der Substrate verwendeten Rohmaterials
- Dichte
- Bakterielle Belastung und Typologie
- Grad der Feuchtigkeit
- Bearbeitungsgrad der Anlage
- Grad der Asepsis in der Umgebung
- Externe Inkubationsparameter
- Eigene Merkmale der einzelnen Arten, die angebaut werden sollen ……
Es ist nicht einfach, von vornherein festzulegen, welche Option zu verwenden ist, und auch nicht, die optimale Temperatur oder die geeignete Expositionszeit zu bestimmen. Es ist zu bedenken, dass Mikroorganismen mit einer konstanten Rate absterben. Wenn die Sterblichkeitskurve logarithmisch aufgetragen wird, ist die Rate des Verschwindens der Mikroorganismen konstant.
Temperatur und theoretische Dampfexpositionszeit für verschiedene Erreger
Sind Sie an der Anwendung von thermischer Desinfektion auf Substraten interessiert?
Wenn Sie weitere Informationen über die Anwendung des DFTerm®-Verfahrens zur physikalischen Desinfektion von Substraten erhalten möchten, empfehlen wir Ihnen sich mit GICONMES IBERICA über dieses Formular oder direkt per Telefon: +34 976 50 01 08
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