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Como desinfetar o seu sistema hidropônico

Como desinfetar o seu sistema hidropônico

A preocupação de que a solução nutritiva hidropônica possa ser um vetor para os patógenos da podridão radicular existe desde os primeiros dias da hidroponia. Os sistemas de recirculação, tanto quanto conservam água e nutrientes, estão sob os holofotes como um meio de transmissão do temido patógeno Pythium e uma série de outros. No entanto, os tratamentos e técnicas para prevenir e controlar tais flagelos floresceram na indústria hidropônica e os pequenos e grandes produtores têm uma gama de opções quando se trata de métodos de desinfecção de solução.

Embora usar o dispositivo mais recente ou dosar o reservatório possa parecer uma ótima solução, muitos dos métodos de desinfecção comumente usados ​​na hidroponia não são tão diretos quanto gostaríamos de pensar.

A solução nutritiva em um sistema de recirculação, e dentro da zona da raiz da cultura, é um ambiente ou ecossistema cuidadosamente equilibrado composto de raízes de plantas vivas, material orgânico, diversas populações microbianas, nutrientes, umidade e gases como o oxigênio necessário para a respiração da raiz. Dentro de uma zona de raiz saudável, geralmente existe um equilíbrio onde os micróbios benéficos superam em número e competem com quaisquer patógenos que possam encontrar seu caminho para a solução nutritiva ou substrato. Esse equilíbrio é a situação ideal em um sistema hidropônico, pois muitos micróbios benéficos não apenas têm o potencial de suprimir doenças, mas também podem ter outros efeitos de promoção de crescimento. No entanto, de vez em quando, podem ocorrer surtos de patógenos de raiz e a prevenção de tais problemas é geralmente muito mais eficaz do que qualquer tipo de medida de controle.

Os métodos de desinfecção com solução nutritiva incluem uma gama de opções - embora a maioria seja eficaz em matar os patógenos contidos na própria solução, eles não são uma garantia de manter um sistema livre de infecções, já que os patógenos contidos nos sistemas radiculares infectados são protegidos de quaisquer efeitos do tratamento. Comercialmente, os produtores de hidroponia em grande escala que usam métodos de desinfecção de solução selecionam aqueles que são de menor risco para a cultura, incluindo UV, ozônio, calor e filtração, bem como métodos biológicos. O uso de agentes de desinfecção química responsivos à dose são menos preferidos, pois existe o risco de toxicidade se as taxas aplicadas forem muito altas ou se a cultura estiver em um estágio sensível.

desinfeção hidroponia

UV - Desinfecção por radiação ultravioleta

UV é um método de desinfecção de solução nutritiva e seguro para plantas e unidades menores estão disponíveis na indústria de aquários / peixes que podem ser usadas em sistemas hidropônicos. A atividade antimicrobiana ocorre amplamente na faixa de UVc de 200-280 nm, com patógenos de plantas se tornando inativados quando a radiação UV afeta o ácido nucléico, que é fortemente absorvido a 260 nm ou próximo a ela. Durante o tratamento, o equipamento UV passa a luz da lâmpada UV através de uma fina película de solução nutritiva.

Para que o processo funcione de forma eficaz, a solução deve ser transparente e muitas vezes a pré-filtração é usada para remover qualquer matéria orgânica ou outro material primeiro. As taxas de dose de UV recomendadas para desinfecção de sistemas de recirculação são 100 mJ.cm-2 para controle de fungos patogênicos e 250 mJ.cm-2 para controle de todos os patógenos, incluindo vírus. Ao usar unidades UV menores, é importante obter a unidade do tamanho correto para o volume de solução a ser desinfetado e substituir as lâmpadas UV uma vez que sua vida útil tenha passado (as lâmpadas UV só serão eficazes por um certo número de horas antes precisam de substituição). As desvantagens do tratamento com UV são que esses sistemas não discriminam entre patógenos e microrganismos não-alvo ou benéficos, e o UV pode afetar quelatos de ferro em solução, exigindo taxas mais altas de aplicação de ferro e uso das formas de quelato mais estáveis ​​como Fe-EDDHA .

Ozônio

O tratamento de soluções nutritivas com ozônio requer um gerador de ozônio no local que libere ar enriquecido com ozônio como pequenas bolhas na solução que flui através de um venturi. O ozônio se dissolve dessas bolhas na solução ao longo de um certo tempo de contato e reage com a matéria orgânica, incluindo patógenos. Um dos principais benefícios do tratamento com ozônio para a desinfecção de água ou nutrientes é que qualquer ozônio que não reagiu reverte em oxigênio, o que, por sua vez, aumenta o teor de oxigênio dissolvido da solução. Isso tem o potencial de melhorar o crescimento da safra. Os sistemas de geração de ozônio devem ser instalados corretamente, pois a emissão de gases no ar ao redor da cultura pode causar danos à cultura. O ozônio destrói microorganismos patogênicos e não deixa nenhum resíduo na solução nutritiva que possa ser tóxico para as plantas. No entanto, o tratamento com ozônio pode quebrar quelatos de ferro e pode causar precipitação de manganês, portanto, esses oligoelementos precisam de monitoramento regular.

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Filtração

A filtração por membrana pode ser usada para remover patógenos, uma vez que os filtros de grau courser primeiro limparam a solução de partículas orgânicas maiores. Água hidropônica e métodos de filtração de solução incluem microfiltração (tamanho de poro 100-1000nm), ultrafiltração (10-100nm), nanofiltração (1-10nm) e osmose reversa (<1nm). Os sistemas de filtração por membrana mais eficientes usam combinações de filtros diferentes para remover progressivamente partículas cada vez menores conforme a solução flui.

A filtração por membrana demonstrou ser eficaz para vários patógenos diferentes, no entanto, tais sistemas requerem manutenção regular para manter o sistema funcionando de forma eficaz.

Filtração lenta em areia ou desinfecção biológica

A filtração lenta em areia ou biofiltração é um método de desinfecção de água / nutrientes que funciona passando a solução lentamente através de diferentes camadas de agregado onde residem um grande número de populações microbianas benéficas. As telas de areia / substrato possuem material orgânico nas camadas superiores, enquanto as espécies microbianas nas camadas inferiores fornecem filtração biológica que auxilia na remoção do patógeno. Este sistema tem a vantagem de que a solução nutritiva descarregada do filtro é enriquecida com espécies microbianas benéficas que podem auxiliar ainda mais na redução de patógenos no sistema hidropônico. Para serem eficazes, as taxas de fluxo da solução através do sistema de biofiltração precisam ser corretas e lentas o suficiente para que a desinfecção ocorra.

Calor

A desinfecção por calor (pasteurização) de soluções nutritivas é um dos métodos mais confiáveis ​​para eliminar todos os tipos de patógenos de plantas e é usada comercialmente por produtores de estufas. A maioria dos sistemas de tratamento térmico primeiro pré-filtram a solução para remover o material orgânico, depois aquecem a uma temperatura de 90 ° C por um tempo de espera de 30 segundos, o que se mostrou eficaz no controle de patógenos da podridão radicular, como Phytophthora e Pythium. Embora o tratamento térmico seja eficaz e seguro para a colheita, as desvantagens são a alta necessidade de energia para aquecer as soluções até a temperatura e o tempo necessário para resfriar a solução de volta ao ambiente antes da reintrodução no sistema hidropônico.

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Desinfecção Química

Os dois principais agentes de desinfecção química que podem ser usados ​​para tratar o abastecimento de água e as soluções de nutrientes hidropônicos são o peróxido de hidrogênio (H2O2) e o cloro. Embora ambos sejam eficazes em matar patógenos se a taxa correta for aplicada, ambos têm a desvantagem de plantar potencialmente danificando se usados ​​em excesso. A eficácia do cloro como agente de desinfecção depende da dose, temperatura, carga orgânica e conteúdo microbiano da solução a ser tratada. Além disso, as espécies de patógenos e o estágio de vida do patógeno que está sendo controlado também são um fator na eficácia do tratamento com cloro. Estudos relataram que zoósporos de Pythium foram controlados pela exposição a 2-2,5 mg / l, no entanto, um nível mais alto de cloro livre de 14 mg / l foi necessário para controlar outras espécies de patógenos - este nível também foi fitotóxico para muitas espécies comuns de viveiros. Os sintomas de toxicidade por cloração incluem manchas necróticas, nanismo e queda prematura das folhas.

O peróxido de hidrogênio é um agente oxidante instável que reage para formar H2O e um radical O que reage com qualquer tipo de material orgânico, incluindo patógenos. O subproduto do uso de peróxido de hidrogênio é a liberação de oxigênio na solução nutritiva. O uso excessivo de H2O2 na recirculação da solução nutritiva traz o risco de danificar o sistema radicular. Plantas jovens sensíveis são particularmente propensas a danos da dosagem de H2O2 com taxas tão baixas quanto 8-12 ppm que reduzem o crescimento da alface hidropônica, enquanto concentrações de 50ppm foram necessárias para matar Pythium e 100ppm para controlar Fusarium. Tanto o cloro quanto o peróxido de hidrogênio reagem com a matéria orgânica na solução nutritiva, portanto, as taxas precisam ser cuidadosamente consideradas e com base na carga orgânica do sistema para evitar o risco de ocorrência de danos às plantas.

Surfactantes

A aplicação de surfactantes à solução nutritiva de recirculação é outro método utilizado para o controle de patógenos. Os surfactantes não iônicos têm a capacidade de lisar rapidamente zoósporos móveis de patógenos como Pythium e Phytophthora em um minuto de exposição. Enquanto os surfactantes podem destruir um grande número de zoósporos móveis na solução nutritiva, a aplicação não tem efeito residual nas plantas já infectadas quando a doença já está contida no tecido vegetal. Assim, o uso de surfactantes não iônicos como aditivo de solução nutritiva é mais uma ação preventiva do que curativa.

O uso de qualquer método de desinfecção de solução nutritiva deve ser feito com cuidado, pois muitos métodos não apenas destroem os micróbios patogênicos das plantas, mas também aquelas espécies que são benéficas nos sistemas hidropônicos. Os tratamentos de desinfecção podem ter desvantagens potenciais e o uso incorreto de alguns pode até ser fitotóxico para as plantas, particularmente para culturas jovens sensíveis, portanto, conhecer os prós e contras de cada método é um passo importante antes da implementação.

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