ضدعفونی خاک با بخار
در این مقاله، به موضوع ضدعفونی خاک با بخار می پردازیم.
تا قبل از سال 1950 تولیدکنندگان محصولات گلخانه ای برای مبارزه با امراض خاکزی پس از یک یا چند دوره کشت اقدام به تعویض خاك بستر نموده که هزینه های آن زیاد، بسیار پر زحمت و وقت گیر بوده است. طی دهه 1950 روش های مختلف ضدعفونی خاك در گلخانه ها رایج و جایگزین تعویض خاك بستر شد.
به طور کلی می توان روش های ضدعفونی خاک را به دو گروه غیرشیمیایی و شیمیایی تقسیم نمود:
1- روش های غیر شیمیایی
2- روش های شیمیایی
معرفی روش های غیر شیمیایی برای ضدعفونی خاک با بخار یا خورشید
در روش های غیر شیمیایی تنها عوامل بیمارگر بطور انتخابی از بین رفته و ارگانیزم های مفید خاک زنده مانده و در برابر استقرار مجدد عوامل بیمارگر مقابله می کنند، بنابراین ضدعفونی به معنی پاستوریزه کردن خاک است و نه استریل نمودن آن.
در ضدعفونی خاک گلخانه ها غیرشیمیایی، ضدعفونی خاک با بخار آب یا تابش خورشید انجام می گیرد. در ضدعفونی غیرشیمیایی با افزایش حرارت خاک در یک دمای معین باعث می شود عوامل بیمارگر به طور انتخابی حذف و تعداد زیادی از ارگانیزم های مفید در خاک باقی مانده و در برابر استقرار مجدد عوامل بیمارگر مقاومت می نمایند.
اکثر عوامل بیمارگر خاکزی مانند نماتدها، قارچ ها و باکتری ها در دمای کمتر از 60 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه، قادر به فعالیت نبوده و از بین می روند، در صورتیکه تعداد بیشماری از ارگانیزم های مفید در خاك در این دما زنده مانده و به فعالیت خود ادامه می دهند.
برای این منظور با استفاده از دیگ بخار (بویلر بخار)، بخار مورد نیاز تامین شده و سپس این بخار به داخل بستر مورد نظر منتقل می گردد و با ورود آنها به فضای مورد نظر، وقتی ملکول های گازی بخار آب دچار میعان می گردند و تبدیل به مایع می شوند حرارت بیشتری نسبت به آب داغ آزاد می کنند.
لازم به ذکر است زمانی که یک گرم بخار آب به میزان یک درجه سانتیگراد سرد شود، 540 کالری حرارت آزاد می کند در صورتی که یک گرم آب وقتی به میزان یک درجه سانتی گراد سرد می شود تنها یک کالری حرارت آزاد می گردد.
بطور معمول دمای هر متر مکعب خاك با صرف 480 کیلو کالری به اندازه یک درجه سانتیگراد افزایش می یابد، بنابراین هر چه دمای اولیه خاك پایین تر باشد مقدار انرژی برای رسیدن به دمای لازم برای ضد عفونی بیشتر خواهد بود.
قبل از ضدعفونی با بخار آب باید خاك بستر نه کاملا نرم و نه کلوخه ای درشت باشد و مواد افزودنی مانند کود دامی و غیره به آن اضافه گردد. رطوبت خاك در زمان ضدعفونی باید در حدود 50 درصد ظرفیت مزرعه باشد، زیرا خاك خشک در مقابل هدایت گرما مانند عایق عمل می نماید و زمان ضدعفونی را افزایش می دهد. همچنین وجود رطوبت خاك باعث جوانه زدن بذر علف های هرز و اسپور بعضی از قارچ ها و باکتری ها می شود که به افزایش دما حساس تر می باشند.
اهمیت استفاده از دیگ بخار
یک دستگاه دیگ بخار بمنظور ضدعفونی خاك، پرورش قارچ، پرورش قارچ های صدفی، خشک کردن بتن سدها، تیرچه و بلوك، سونای تر و تمام کارهایی که به بخار با فشار پایین نیاز دارند مصرف می شود.
مخلوط های خاکی ممکن است آلوده به بذرهای علف های هرز، نماتدها، انواع قارچ ها و باکتری های مضر باشند که عامل مرگ گیاهچه یکی از آنها می باشد و توسط قارچ هایی مانند پیتیوم، فیتوفترا، زیزوکتونیا و فوزاریم ایجاد می شود.
برای پیشگیری از صدمه این امراض، باید مخلوط های خاکی یا خاکبرگ قبل از کاشت گیاهان ضدعفونی شوند خاك ها را از طریق حرارت یا با استفاده از موادشیمیایی می توان ضدعفونی نمود.
حرارت دادن مخلوط های خاکی که دارای کود دامی، خاکبرگ یا مواد آلی پوسیده هستند موجب تسریع در پوسیدن مواد آلی می شود که در بعضی از موارد موجب تشکیل ترکیباتی می شود که برای رشد گیاه مضر است و باید توسط آب از خاك شسته شوند.
بعضی از ترکیبات شیمیایی خاك در اثر حرارت بیش از 85 درجه تجزیه شده و مقادیر زیادی نمک های قابل حمل مانند ازت، منگنز ، فسفر، پتاسیم تولید می کنند که برای گیاهان مضرند این موضوع بویژه در مخلوط هایی که مواد آلی زیادی دارند بیشتر مشهود می باشد.
معمولا برای ضدعفونی خاك ها یا از مواد شیمیایی یا از دیگ بخار، استفاده می شود. مواد شیمیایی که معمولا استفاده می شوند عبارتند از فرم آلدئید که قارچ کشی خوب و با نفوذ است، بذرهای بعضی از علف های هرز را از بین می برد اما برای از بین بردن نماتدها و حشرات چندان مناسب نیست بعد از کاربرد نیز باید برای کاشت دو هفته صبر کرد.
کلروپیکرین ماده دیگری است که بدین منظور استفاده می شود برای کاربرد این ماده بعد از پاشیدن روی بستر باید آن را محبوس کرد و سه روز نگه داشت این ماده برای از بین بردن نماتد حشرات، بذرهای علف های هرز، ورتیسیلیوم و سایر قارچ های مقاوم موثر است اما بعد از سه روز، باید ده روز صبر نمود تا خاك تهویه شود.
ماده دیگر مورد استفاده متیل برماید است که ماده ای بی بو، بسیار فرار و برای انسان بسیار سمی است و خطر عقیم شدگی را بهمراه دارد. این ماده اکثر نماتدها، حشرات، بذرهای علف های هرز و بعضی از قارچ ها را از بین می برد ولی قارچ ورتیسیلیوم را از بین نمی برد این ماده علاوه بر خطراتی که در استعمال دارد به دلیل تخریب لایه ازن از سال 2003 در بسیاری از موارد و از سال 2015 بطور کل منسوخ می شود.
ماده دیگر مورد استفاده واپام می باشد که در آب قابل حمل بوده و علف های هرز، بذرهای در حال جوانه زدن اکثر قارچ ها و نماتدها را از بین می برد برای استفاده از این ماده روی خاك باید غلطک زده شود و پس از کاربرد سه هفته لازم است تا خاك تهویه شود تماس آن با پوست انسان نیز موجب ایجاد خارش می شود.
مخلوط دی- دی مانند واپام با محدودیت روبروست خیساندن مخلوط های خاك با قارچکش هایی مانند بنومیل، کاپتان، تنها موجب کنترل بعضی از قارچ ها می شود. بهمین دلیل امروزه در اکثر نقاط دنیا خاك را با استفاده از بخار آب (دیگ بخار) پاستوریزه می کنند.
*- بخار آب همه آفات را حذف می کند.
*-پس از تیمار با بخار محیط بلافاصله آماده استفاده می شود.
*-خطرات حاصله از کاربرد بخار برای انسان و گیاه بسیار کم است.
*-با بخار می توان محیط کشت سرد و مرطوب را در هر زمان از سال ضدعفونی نمود.
*-بخار آب وقتی محیط خاك را به دمای حدود 80 درجه برساند بعد از حدود 20 دقیقه اکثر باکتری ها و قارچ ها مضر، نماتدها، حشرات و بذرهای علف های هرز را از بین می برد اما در دمای 60 درجه به مدت 30 دقیقه مطلوب تر است.
پس در نهایت :
چون ضمن از بین بردن عوامل بیماری زا ، موجودات مفید خاك را از بین نمی برد. بکار بردن بخار از بروز مشکل آزاد شدن مواد مسموم کننده خاك که در اثر حرارت زیاد اتفاق می افتد جلوگیری می کند.
در ضدعفونی مقادیر زیاد خاك توسط بخار آب تکنیک های مختلفی وجود دارد که عبارتند از:
-1 بخاردهی زیرزمینی (steaming Drainage)
-2 هوا بخار ( steaming Aerated)
-3 بخار زیر پوشش های عایق مخصوص ( Steaming Sheet)
-4 بخاردهی در شرایط خلاء (steaming Vacuum)
-5 بخاردهی نواری متحرك ( Steaming Band Mobile)
حمایت یونیدو از ضدعفونی خاك بوسیله دیگ بخار
سازمان یونیدو (UNIDO )، یا سازمان توسعه صنعتی ملل متحد که یک سازمان تخصصی سازمان ملل متحد است و مقر آن در وین می باشد. در تهران 13 دی ماه 1385 (مرکز اطلاعات سازمان ملل متحد) آقای دکتر ملایری رئیس اداره حلال های ضایعات سمی و سموم آفات پروتکل مونترال سازمان توسعه صنعتی ملل متحد (یونیدو) و دیگر کارشناسان در راستای حمایت این سازمان از ضدعفونی خاك توسط بخار آب که بوسیله دیگ بخار تولید می شود اخیراً طی بازدید در زمینه پروژه ضدعفونی خاك توسط بخار آب به جای استفاده از سموم مخرب لایه ازن، ضمن اینکه کاربرد دیگ بخار را مورد تأیید قرار دادند بر گسترش استفاده از این روش ضدعفونی، بجای روش های شیمیایی معمول تاکید نمودند.
لذا امیدواریم با توسعه بسترهای مورد نیاز فنی و اجرایی هرچه سریع تر این انقلاب و دگرگونی در راستای حفاظت از محیط زیست به انجام برسد. مشهد بویلر نیز از چند سال قبل با همکاری برخی از شرکت های مهم فعال در زمینه تولید تجهیزات و ماشین آلات کشاورزی آمادگی خود را برای این امر اعلام نموده است.
بخاردهی خاک
استریلیزاسیون خاک با بخار (بخاردهی خاک) یک روش کشاورزی است که خاک را با بخار در مزارع باز یا گلخانه ها استریل می کند. آفات کشتهای گیاهی مانند علفهای هرز، باکتریها، قارچها و ویروسها از طریق بخار داغ القایی که باعث باز شدن پروتئینهای حیاتی سلولی میشود، از بین میروند.
از نظر بیولوژیکی، این روش یک ضدعفونی جزئی در نظر گرفته می شود. باکتری های مهم مقاوم در برابر حرارت و هاگ ساز می توانند زنده بمانند و پس از سرد شدن خاک را احیا کنند. خستگی خاک را می توان از طریق انتشار مواد مغذی مسدود شده در خاک درمان کرد. بخار دادن منجر به موقعیت شروع بهتر، رشد سریعتر و تقویت مقاومت در برابر بیماری ها و آفات گیاهی می شود.
امروزه استفاده از بخار داغ بهترین و مؤثرترین راه برای ضدعفونی خاک بیمار، خاک گلدان و کمپوست محسوب می شود. از آن به عنوان جایگزینی برای برومومتان استفاده می شود که تولید و استفاده از آن توسط پروتکل مونترال محدود شد. بخار به طور موثری با گرم کردن خاک تا سطوحی که باعث انعقاد پروتئین یا غیرفعال شدن آنزیم می شود، پاتوژن ها را از بین می برد.
فهرست
1 فواید بخار دادن خاک
2 بخاردهی با بخار فوق گرم
3 بخاردهی سطحی
4 بخاردهی عمیق خاک
4.1 بخاردهی با ورق
4.2 بخاردهی عمقی با خلاء
4.2.1 تکنیک فشار منفی
4.3 بخاردهی با هود
4.4 تزریق ترکیبی سطح و عمق بخار (Sandwich Steaming)
4.5 بخاردهی کردن ساندویچ تا حدی یکپارچه
5 ظرف/پشته بخارپز
6 تاریخچه
7 کاربرد بخار داغ
8 مراجع
9 ادامه مطلب
10 لینک خارجی
فواید بخار دادن خاک
عقیم سازی خاک باعث تسکین سریع و مطمئن خاک از مواد و موجودات مضر برای گیاهان می شود، مانند:
باکتری ها
ویروس ها
قارچ
نماتدها و
سایر آفات
اثرات مثبت بیشتر عبارتند از:
تمام علف های هرز و بذر علف های هرز کشته می شوند[2]
افزایش قابل توجه عملکرد محصول [نیازمند منبع]
رفع خستگی خاک از طریق فعال سازی واکنش های شیمیایی – بیولوژیکی [3]
مواد مغذی مسدود شده در خاک استخراج می شوند و در دسترس گیاهان قرار می گیرند
جایگزین متیل بروماید و سایر مواد شیمیایی حیاتی در کشاورزی
بخاردهی خاک|گندزدایی خاک با بخار
بخاردهی با بخار فوق گرم
از طریق روش های بخاردهی مدرن با بخار فوق گرم در دمای 180 تا 200 درجه سانتی گراد، می توان به گندزدایی بهینه خاک دست یافت. خاک فقط مقدار کمی رطوبت را جذب می کند. پس از سرد شدن خاک، میکروارگانیسم ها فعال می شوند. این یک محیط بهینه برای خاک ورزی فوری با نهال و بذر ایجاد می کند. علاوه بر این، روش بخاردهی یکپارچه میتواند اسکان مجدد خاک بخارپز شده با ارگانیسمهای مفید را با هدف ترویج کند.
در این فرآیند، ابتدا خاک از همه موجودات آزاد می شود و سپس با تزریق یک فعال کننده خاک مبتنی بر کمپوست که حاوی مخلوطی طبیعی از میکروارگانیسم های مطلوب (مانند باسیلوس سوبتیلیس و غیره) است، احیا شده و از نظر میکروبیولوژیکی بافر می شود. انواع مختلفی از چنین کاربردهای بخار نیز در عمل موجود است، از جمله بخاردهی بستر، بخار سطحی و بخاردهی عمیق خاک.
بخاردهی سطحی
روشهای مختلفی برای بخاردهی سطحی استفاده میشود که عبارتند از: بخاردهی سطحی، هود بخار، هارو بخار، گاوآهن بخار و بخاردهی خلاء با لولههای زهکشی یا سیستمهای لوله متحرک. برای انتخاب مناسب ترین روش بخار دهی، عوامل خاصی مانند ساختار خاک، کشت گیاه و عملکرد منطقه باید در نظر گرفته شود.
در حال حاضر روش های پیشرفته تری مانند بخارپز کردن ساندویچ یا بخاردهی ساندویچ نیمه یکپارچه به منظور به حداقل رساندن مصرف انرژی و هزینه های مربوطه تا حد امکان در حال توسعه است.
بخاردهی عمیق خاک
بخاردهی عمیق خاک مفهومی است که توسط شرکت نروژی Soil Steam international AS اتخاذ شده است. آنها فناوری ابداع کرده اند که می تواند بخار را تا عمق 30 سانتی متری در خاک پایین بیاورد. این کار در یک فرآیند مستمر انجام می شود و آخرین نمونه اولیه آنها موفق به تصفیه یک هکتار در 20 ساعت شد.
هنگام بخار دادن خاک به این عمق، آنقدر عمیق میشوند که کشاورز هنگام شخم زدن در پاییز، دانهها، قارچها یا نماتدهای جدیدی را به ارمغان بیاورد. این بدان معنی است که درمان برای سال های زیادی ادامه می یابد زیرا خاک پس از یک عملیات بخار عمیق خاک برای سال ها عاری از علف های هرز، بذر، قارچ و نماتد باقی می ماند.
بخاردهی با ورق
گر به درستی اعمال شود، بخاردهی با ورق، ساده و بسیار اقتصادی است. استفاده از فلیس عایق مقاوم در برابر حرارت و غیر تجزیه تا 50 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی می کند، زمان بخاردهی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و نفوذ را بهبود می بخشد.
مناطق تک مرحله ای تا 400 متر مربع را می توان ظرف 4 تا 5 ساعت تا عمق 25 تا 30 سانتی متر / 90 درجه سانتی گراد بخار داد. استفاده از فلیس عایق مصنوعی مقاوم در برابر حرارت و غیر تجزیه شونده به ضخامت 5 میلی متر، 500 گرم بر متر مربع می تواند زمان بخاردهی را تا حدود 30 درصد کاهش دهد. از طریق یک انژکتور بخار یا یک لوله سوراخ شده، بخار پس از چیدمان و وزن کردن با کیسه های ماسه به زیر ورق تزریق می شود.
عملکرد منطقه در یک مرحله کاری به ظرفیت مولد بخار (به عنوان مثال دیگ بخار) بستگی دارد:
ظرفیت بخار کیلوگرم در ساعت: 100 250 300 400 550 800 1000 1350 2000
مساحت متر مربع: 15–20 30–50 50–65 60–90 80–120 130–180 180–220 220–270 300–400
زمان بخاردهی، به ساختار خاک و همچنین دمای بیرون بستگی دارد و به ازای هر 10 سانتی متر عمق بخار 1-1.5 ساعت می باشد. بدین ترتیب دمای خاک به حدود 85 درجه سانتیگراد می رسد. آسیاب برای شل شدن خاک توصیه نمی شود زیرا ساختار خاک ممکن است خیلی ریز شود که نفوذ پذیری آن را برای بخار کاهش می دهد.
استفاده از دستگاه های اسپیدینگ برای سست شدن خاک ایده آل است. بهترین نتایج را می توان در صورتی به دست آورد که خاک در عمق بیشتر، گل آلود و در عمق کمتر، دانه بندی شود. در عمل، کار با حداقل دو ورق به طور همزمان بسیار مؤثر است. در حالی که یک ورق برای بخار دادن استفاده می شود و دیگری برای تزریق بخار آماده می شود، بنابراین از فرورفتگی های بخار غیر ضروری اجتناب می شود.
بخاردهی عمقی با خلاء
بخاردهی با خلاء که از طریق یک سیستم لولهای نصب شده متحرک یا ثابت در عمق ناحیه بخاردهی القا میشود، روشی است که به بهترین نفوذ میرسد. علیرغم هزینه سرمایه بالا، نصب ثابت سیستم های زهکشی برای مناطقی که به شدت مورد استفاده قرار می گیرند منطقی است زیرا می توان به عمق بخار تا 80 سانتی متر دست یافت.
برخلاف سیستم های زهکشی نصب شده ثابت، لوله ها در سیستم های مکش متحرک روی سطح هستند. یک خط لوله مکش مرکزی متشکل از لوله های دارای پوشش روی و با اتصال سریع در یک فاصله منظم به طول 1.50 متر به هم متصل شده و انتهای شیلنگ ها با ابزار مخصوص به عمق مورد نظر در خاک رانده می شوند.
ناحیه بخاردهی با یک ورقه بخار مخصوص پوشانده شده است و دور تا دور آن مانند بخاردهی ورق وزن شده است.
بخار از طریق یک انژکتور و تونل حفاظتی به زیر ورق تزریق می شود. در حالی که در مناطق کوتاه تا طول 30 متر بخار از جلو تزریق می شود، در مناطق طولانی تر بخار با استفاده از یک اتصال T که به دو طرف منشعب می شود، در وسط ورق القا می شود.
به محض اینکه ورق توسط فشار بخار به حدود 1 متر باد شد، توربین مکش روشن می شود. ابتدا هوای داخل خاک از طریق شیلنگ های مکنده خارج می شود. خلاء جزئی ایجاد می شود و بخار به سمت پایین کشیده می شود.
در مرحله نهایی، زمانی که به عمق بخار مورد نیاز رسید، هواکش بدون توقف کار می کند و بخار اضافی خارج می شود. برای اطمینان از اینکه این بخار اضافی از بین نمی رود، آن را به زیر ورق برگشت می دهند.
مانند سایر سیستم های بخاردهی، یک دوره پس از بخاردهی تقریباً 20 تا 30 دقیقه مورد نیاز است. زمان بخاردهی تقریباً 1 ساعت به ازای هر 10 سانتی متر عمق بخار است. نیاز بخار تقریباً 7-8 کیلوگرم بر متر مربع است. مهم ترین نیاز، مانند همه سیستم های بخاردهی، این است که خاک قبل از بخاردهی به خوبی شل شود تا از نفوذ بهینه اطمینان حاصل شود.
تکنیک فشار منفی
تکنیک فشار منفی باعث ایجاد دمای مناسب خاک در عمق 60 سانتی متری و کنترل کامل نماتدها، قارچ ها و علف های هرز می شود. در این تکنیک بخار به زیر غلاف بخار وارد شده و با فشار منفی مجبور به ورود به نیمرخ خاک می شود.
فشار منفی توسط یک فن ایجاد می شود که هوا را از طریق لوله های پلی پروپیلن سوراخ دار مدفون شده از خاک خارج می کند. این سیستم مستلزم نصب دائمی لوله های سوراخ دار در خاک، در عمق حداقل 60 سانتی متری است تا از گاوآهن محافظت شود.[4]
بخاردهی با هود
هود بخار پز نیمه اتوماتیک با سه بال در گلخانه
هود بخار یک وسیله متحرک متشکل از مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند آلومینیوم است که روی قسمتی که قرار است بخاردهی شود قرار می گیرد. برخلاف بخاردهی ورق، مراحل کاری پرهزینه مانند چیدمان و وزن دهی ورق ها انجام نمی شود، با این حال سطح بخاردهی در هر مرحله کار متناسب با اندازه هود کوچکتر است.
در خارج از منزل، یک هود به صورت دستی یا از طریق تراکتور با بازوی تعلیق 4 نقطه ای پیش تنیده قرار می گیرد. زمان بخار دهی برای نفوذ تا عمق 25 سانتی متری 30 دقیقه است. بدین وسیله می توان به دمای 90 درجه سانتی گراد رسید. در گلخانه های پایدار بزرگ، هودها به مسیرها متصل می شوند. آنها توسط سیلندرهای پنوماتیک بلند و حرکت می کنند. هودهای کوچک و متوسط تا 12 متر مربع به صورت دستی با استفاده از یک اهرم نوک بلند می شوند یا با وینچ های مخصوص به صورت الکتریکی حرکت می کنند.
تزریق ترکیبی سطح و عمق بخار (Sandwich Steaming)
دستگاه بخار ساندویچ مدل Sterilter ساخت شرکت Ferrari Costruzioni Meccaniche مجهز به دیگ بخار MSD/moeschle
بخاردهی ساندویچ که در پروژه ای بین DEIAFA، دانشگاه تورین (ایتالیا، www.deiafa.unito.it) و فراری Costruzioni Meccaniche (تصویر را ببینید) توسعه یافته است، نشان دهنده ترکیبی از بخاردهی عمق و سطح است، یک روش کارآمد برای القا ارائه می دهد.
بخار داغ وارد خاک می شود. بخار به طور همزمان از سطح و از عمق به داخل خاک رانده می شود. برای این منظور ناحیه ای که باید مجهز به سیستم تزریق بخار عمیق باشد با هود بخار پوشانده می شود. بخار از بالا و پایین به طور همزمان وارد خاک می شود. ورق ها مناسب نیستند، زیرا یک ستون آب با فشار بالا تا 30 میلی متر در زیر پوشش ایجاد می شود.
بخارپز کردن ساندویچ چندین مزیت دارد. از یک طرف، مصرف انرژی را می توان تا 120 کیلوگرم بخار در هر متر مربع در ساعت افزایش داد. در مقایسه با سایر روش های بخاردهی می توان تا 30 درصد صرفه جویی در مصرف انرژی حاصل کرد و مصرف سوخت (مثلاً روغن گرمایش) کاهش می یابد. افزایش مصرف انرژی منجر به گرم شدن سریع خاک می شود که از اتلاف گرما می کاهد. از سوی دیگر، تنها نیمی از زمان بخاردهی معمولی مورد نیاز است.
مقایسه بخاردهی ساندویچ با سایر روش های تزریق بخار مربوط به خروجی بخار و تقاضای انرژی (*):
روش بخارپز حداکثر. خروجی بخار تقاضای انرژی (*)
بخاردهی ورق 6 کیلوگرم بر متر مربع حدود 100 کیلوگرم بخار در متر مکعب
بخار دهی عمقی (ورق + خلاء) 14 کیلوگرم بر متر مربع در حدود 120 کیلوگرم بخار در متر مکعب
بخاردهی هود (Alu) 30 کیلوگرم بر متر مربع در حدود 80 کیلوگرم بخار در متر مکعب
بخاردهی هود (فولاد) 50 کیلوگرم بر متر مربع در حدود 75 کیلوگرم بخار در متر مکعب
بخارپز ساندویچ 120 کیلوگرم در متر مربع حدود 60 کیلوگرم بخار در متر مکعب
(*) در خاک حداکثر 30٪ رطوبت
واضح است که بخاردهی ساندویچی در کمترین نیاز انرژی به بالاترین خروجی بخار می رسد.
بخارپز کردن ساندویچ تا حدی یکپارچه
بخارپز کردن ساندویچ یکپارچه جزئی یک روش ترکیبی پیشرفته برای بخارپز کردن صرفاً مناطقی است که باید کاشته شوند و به طور عمدی مناطقی را که نباید استفاده شوند حذف می کنند. به منظور جلوگیری از آلودگی مجدد مناطق بخارپز شده با آفت از مناطق بخارپز نشده، ارگانیسم های مفید را می توان مستقیماً از طریق یک فعال کننده خاک (به عنوان مثال کمپوست مخصوص) به خاک سالم تزریق کرد. بخاردهی جزئی ساندویچ باعث صرفه جویی بیشتر در فرآیند بخارپز می شود.
کانتینر/ بخارپز کردن پشته
بخاردهی پشته ای برای عملیات حرارتی کمپوست و بسترهایی مانند چمن استفاده می شود. بسته به مقدار، موادی که قرار است بخارپز شوند تا ارتفاع 70 سانتی متر در جعبه های بخارپز یا در تریلرهای کمپرسی کوچک انباشته می شوند.
بخار به طور یکنواخت از طریق منیفولدها تزریق می شود. برای مقادیر زیاد از ظروف بخارپز و جعبه های خاک استفاده می شود که مجهز به سیستم مکش برای بهبود نتایج بخاردهی هستند. مقادیر Midget را می توان در دستگاه های مخصوص بخارپز کوچک بخاردهی کرد.
مقدار خاک بخار داده شده باید به گونه ای تنظیم شود که زمان بخاردهی حداکثر به 1.5 ساعت برسد تا از مقدار زیادی آب متراکم در لایه های زیرین خاک جلوگیری شود. در بسترهای سبک، مانند چمن، عملکرد در ساعت به طور قابل توجهی بالاتر است.
تاریخچه استفاده از بخار در کشاورزی
استریلیزاسیون مدرن با بخار خاک برای اولین بار در سال 1888 (توسط فرانک در آلمان) کشف شد و برای اولین بار در ایالات متحده (توسط راد) در سال 1893 به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفت (بیکر 1962).
از آن زمان، طیف گستردهای از ماشینهای بخار برای ضدعفونی کردن خاکهای گلخانههای تجاری و زمینهای مهد کودک ساخته شدهاند (گروسمن و لیبمن 1995).
به عنوان مثال، در دهه 1950، فنآوریهای استریلسازی با بخار از ضد عفونی کردن خاک گلدان و مخلوط گلخانهها تا تولید تجاری چنگکهای بخار و تیغههای بخار کشیده شده توسط تراکتور برای بخور دادن هکتارهای کوچک گلهای شاخه بریده و سایر محصولات زراعی با ارزش گسترش یافت (Langedijk 1959). امروزه، حتی فناوریهای بخار مؤثرتری در حال توسعه هستند.[1]
کاربردهای بخار داغ در کشاورزی
در باغبانی و همچنین نهالستان ها برای استریل کردن بسترها و خاک رویه
در کشاورزی برای عقیم سازی و تصفیه ضایعات غذایی برای پرواربندی خوک و گرم کردن ملاس
در کشت قارچ برای پاستوریزه کردن اتاق های رشد، استریل کردن خاک رویی و کاربرد ترکیبی به عنوان گرمایش
در کارخانه های شراب سازی به عنوان دیگ ترکیبی برای استریل کردن و تمیز کردن مخازن ذخیره سازی، تلطیف پوره و برای تولید آب گرم.
منابع
بخار EPA به عنوان جایگزینی برای متیل بروماید در محصولات نهالستانی
گزارش پژوهشی DLR Rheinlandpfalz، سپتامبر 2010: کنترل علف های هرز در کشت بذر، به ویژه آروگولا، نویسنده: دکتر نوربرت لان، موسسه “Queckbrunnerhof”، Schifferstadt (آلمان). مشاهده شده در 14 فوریه 2011.
گزارش تحقیق DLR Rheinlandpfalz، ژانویه 2012: گزارش آزمایش خستگی خاک، نویسنده: Gerhard Baab، Rheinbach (آلمان). مشاهده شده در 19 ژانویه 2012.
گزارش جهانی فائو در مورد جایگزین های معتبر برای استفاده از متیل بروماید برای خاک
مزیت ضد عفونی کردن خاک بوسیله بخار در برابر روش های شیمیایی
ضد عفونی کردن خاک بوسیله دیگ بخار
معمولاً بعد از مدتی درون خاکهای گل خانه ها و مزارع مواد ناخواسته مانند بذر علفهای هرز، گیاهان انگل ، انواع قارچها و باکتریهای مضر و همچنین برخی آفات بوجود می آیند. که باعث بوجود آوردن خسارات زیادی به کشاورزان در نتیجه رشد علف های هرز و یا از دست رفتن محصول و کم کیفیت شدن آن همچنین هدر رفت انرژی خاک و آب در نتیجه رشد قارچها و باکتری های مضر و آفات گیاهی می شوند لذا برای پیشگیری از خسارت این عوامل به محصولات کشاورزی نیاز به ضد عفونی بستر خاک حداقل به عمق 25 سانتی متر می باشد.
ضدعفونی کردن خاک به دو روش شیمیایی و فیزیکی انجام می شود . در روشهای شیمیایی سم مورد نظر به خاک با روش های مختلف اضافه شده و باعث از بین رفتن آفات و بذر گیاهان هرز می شود. در این روش خطر مسمومیت برای فرد اقدام کننده وجود دارد. همچنین در مواردی باعث ایجاد تغییرات ناخواسته در محصول نهایی می شود. و گاهیی ممکن است ارگانیزم های مفید خاک از بین برود. ایجاد خلاء اینچنینی در خاک باعث رشد مجدد آفت ها می شود.
در روش های غیر شیمیایی تنها عوامل بیمارگر بطور انتخابی از بین رفته و ارگانیزم های مفید خاک زنده مانده و در برابر استقرار مجدد عوامل بیمارگر مقابله می کنند ، بنابراین ضدعفونی به معنی پاستوریزه کردن خاک است و نه استریل نمودن آن. یکی از روش های فیزیکی برای ضدعفونی کردن خاک استفاده از بخار آب داغ می باشد. در این روش بخار داغ با دمای بالا توسط دیگ بخار تولید شده و به خاک تزریق میشود.
در ضد عفونی فیزیکی حرارت خاک تا دمای معینی افزایش یافته و باعث می شود عوامل بیمارگر بطور انتخابی حذف و تعداد زیادی از ارگانیزم های مفید در خاک باقی مانده که در برابر استقرار مجدد عوامل بیمارگر مقاومت نمایند .در این روش با استفاده از دیگ بخار ، بخار مورد نیاز ساخته می شود و در محل مورد نظر تزریق می گردد. بخار آب داغ تولید شده توسط دیگ بخار در داخل خاک در اثر میعان به آب بسیار داغ تبدیل شده که باعث ضدعفونی شدن خاک در محل مورد نظر می شود.
تزریق بخار داخل خاک باعث می شود گرمای زیاد بطور یکنواخت در بستر خاک توزیع شود . در این روش موجودات ذره بینی که درون خاک زندگی می کنند حفظ میگردند . خاک ضدعفونی شده بوسیله بخار بلافاصله قابل کشت می باشد و مشکل نامطلوب باقی ماندن اثر سم درون خاک وجود ندارد.
در این روش ابتدا باید خاک را بخوبی آماده نمود. خاک باید مقداری نرم و مرطوب باشد زیرا خشکی خاک در برابر حرارت مانند عایق عمل می کندو عمل ضدعفونی کردن بخوبی انجام نمیگیرد. هرچه دمای محیط و خاک در زمان بخاردهی بالاتر باشد بهتر است و باعث هدر رفت کمتر انرژی می شود
سایر مقالات کاربردهای بخار:
کاربرد دیگ بخار در خشکشویی و لاندری
بررسی ۱۲ کاربرد دیگ بخار در صنایع مختلف | ساخت دیگ بخار برای کاربردهای متفاوت
عمل آوری بتن با بخار – استفاده از بخار در ساخت بتن
کاربرد دیگ بخار در صنعت داروسازی
کاربرد دیگ بخار برای تهیه رب گوجه فرنگی
کاربرد دیگ بخار در بیمارستان | اهمیت بخار برای بیمارستان
کاربرد بخار در صنعت تولید کاغذ