Από την απολύμανση των θερμοκηπίων έως τις διαφυλλικές και μετασυλλεκτικές επεξεργασίες.
Το όζον είναι ένα ισχυρό απολυμαντικό που μπορεί να μειώσει τη χρήση συνθετικών αγροχημικών και να βελτιώσει τη διατήρηση των γεωργικών προϊόντων. Αλλά δεν είναι μια καθολική λύση: πρέπει να γνωρίζουμε τα όριά του και τις δυνατότητές του.
Το όζον αποτελεί υποψήφιο ως πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση στα κοινά συνθετικά φυτοφάρμακα.
Γνωστό σε όλους για τον προστατευτικό του ρόλο στη στρατόσφαιρα της Γης, όπου απορροφά τις υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου, το όζον είναι ένα μόριο που σχηματίζεται από 3 άτομα οξυγόνου (O3) και ξεχωρίζει για την υψηλή οξειδωτική του δύναμη . Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά το όζον ένα φυσικό απολυμαντικό , αποτελεσματικό έναντι ενός ευρέος φάσματος παθογόνων. Επιπλέον, είναι πλήρως βιοδιασπώμενο, καθώς μετατρέπεται γρήγορα σε οξυγόνο.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το όζον χρησιμοποιείται ευρέως ως απολυμαντικό ευρέος φάσματος και φιλικό προς το περιβάλλον σε πολλούς τομείς της τροφικής αλυσίδας: στην κτηνοτροφία, στην επεξεργασία λυμάτων, στην επεξεργασία κρέατος και ψαριών, στη μελισσοκομία, σε οινοποιεία και στον γαλακτοκομικό τομέα.
Τα τελευταία χρόνια, το O3 έχει επίσης προσελκύσει αυξανόμενο ενδιαφέρον στον γεωργικό τομέα ως έγκυρη εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά αγροχημικά, όχι μόνο για την πρόληψη ασθενειών κατά την ανάπτυξη των φυτών αλλά και στη φάση μετά τη συγκομιδή για την απολύμανση της επιφάνειας των φρούτων και των λαχανικών. Μέχρι σήμερα, ωστόσο, δεν έχει ακόμη ρυθμιστεί στο πλαίσιο της φυτοϋγειονομικής προστασίας των καλλιεργειών και της βιολογικής γεωργίας.
Αλλά αυτό δεν είναι όλο: εκτός από την άμεση βιοκτόνο δράση του, σε χαμηλές συγκεντρώσεις το O3 μπορεί να ενεργοποιήσει τους αμυντικούς μηχανισμούς των φυτών και να διεγείρει την παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών. Επιπλέον, όταν εφαρμόζεται στο έδαφος ή σε θρεπτικά διαλύματα, αυξάνει την ποσότητα οξυγόνου, η οποία με τη σειρά της βελτιώνει την αναπνοή των ριζών. Σε αυτές τις συγκεντρώσεις, οι ενζυματικές δραστηριότητες του εδάφους και οι μικροβιακές κοινότητες δεν επηρεάζονται. Αντίθετα, σε υψηλότερες συγκεντρώσεις, το O3 έχει αποδειχθεί ότι επηρεάζει αρνητικά την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φυτών, κυρίως μειώνοντας τη φωτοσύνθεση και την αγωγιμότητα των στομάτων.
Παρά την αποδεδειγμένη αποτελεσματικότητά του, η χρήση του όζοντος απαιτεί περαιτέρω μελέτες για τη βελτιστοποίηση των δοσολογιών, των χρόνων και των μεθόδων εφαρμογής με βάση το είδος της καλλιέργειας και τα παθογόνα-στόχους.
Όζον για τον έλεγχο των φυτικών ασθενειών: Μηχανισμός και τρόπος δράσης
Η βιοκτόνος δράση του όζοντος είναι ευρεία: δρα κατά ιών, βακτηρίων, μυκήτων, πρωτόζωων και νηματωδών. Ο μηχανισμός δράσης του αποδίδεται στην ισχυρή οξειδωτική του ικανότητα και συνίσταται στην καταστροφή του κυτταρικού τοιχώματος των μικροοργανισμών, μια μη αναστρέψιμη βλάβη που εμποδίζει τον πολλαπλασιασμό και την ανάπτυξη ανθεκτικών στελεχών.
Επιπλέον, το όζον μπορεί να αυξήσει την ανοχή στο αβιοτικό στρες στα φυτά, διεγείροντας το σύστημα δέσμευσης ROS (αντιδραστικά είδη οξυγόνου) στα κύτταρα.
Μια άλλη ιδιαιτερότητα του όζοντος είναι ότι δεν αφήνει υπολείμματα στα γεωργικά προϊόντα, στο έδαφος ή στους υδροφορείς. Η δράση του είναι στην πραγματικότητα τόσο ισχυρή όσο και εφήμερη: δρα για λίγα λεπτά και στη συνέχεια αποσυντίθεται αυθόρμητα σε οξυγόνο, αφήνοντας το περιβάλλον εντελώς απαλλαγμένο από ρύπους.
Αυτό το χαρακτηριστικό αντιπροσωπεύει ταυτόχρονα ένα πλεονέκτημα και έναν περιορισμό: το όζον πρέπει να παράγεται και να χρησιμοποιείται αμέσως, επειδή δεν μπορεί να αποθηκευτεί ή να μεταφερθεί. Για αυτόν τον λόγο, τα συστήματα διανομής πρέπει να είναι εξοπλισμένα με ενσωματωμένη γεννήτρια . Και πώς λειτουργούν; Ένας οξυγονωτής παράγει καθαρό οξυγόνο το οποίο, περνώντας μέσα από ένα ηλεκτρικό πεδίο υψηλής τάσης (έως 15 χιλιάδες βολτ), διασπάται σε μεμονωμένα άτομα. Αυτά, ασταθή από τη φύση τους, ανασυνδυάζονται γρήγορα για να σχηματίσουν μόρια όζοντος. Το αέριο που λαμβάνεται στη συνέχεια μεταφέρεται αμέσως στο σημείο χρήσης, έτοιμο για εφαρμογή στην καλλιέργεια.
Στη γεωργία, το όζον μπορεί να χρησιμοποιηθεί με 3 τρόπους : οζονισμένο νερό , οζονισμένος αέρας και οζονισμένο λάδι .
Το οζονισμένο νερό είναι η πιο διαδεδομένη μέθοδος σήμερα και μπορεί να ψεκαστεί απευθείας στις καλλιέργειες ή να χρησιμοποιηθεί για άρδευση.
Η αποτελεσματικότητα μιας επεξεργασίας με όζον δεν εξαρτάται μόνο από τη συγκέντρωση του αερίου ή τη διάρκεια της εφαρμογής, αλλά από ένα σύνολο παραγόντων που περιλαμβάνουν τον τύπο των μικροοργανισμών που υπάρχουν, το αρχικό τους φορτίο, τα χαρακτηριστικά του εδάφους και την ποιότητα του χρησιμοποιούμενου νερού. Για το λόγο αυτό, είναι απαραίτητο να υπάρχουν εργαλεία ελέγχου ικανά να επαληθεύουν σε πραγματικό χρόνο ότι η ποσότητα όζοντος που διαλύεται στο νερό είναι επαρκής (γενικά μεταξύ 0,5 και 4 ppm).
Χρήσεις του όζοντος στη γεωργία
Όσον αφορά την φυτοϋγειονομική προστασία , το όζον μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικά στάδια της διαχείρισης των καλλιεργειών: από την απολύμανση των θερμοκηπίων πριν από τη μεταφύτευση, έως την απολύμανση των λυμάτων για άρδευση, έως και τις διαφυλλικές εφαρμογές. Ας δούμε μερικά παραδείγματα.
Σε αυτή τη μελέτη που διεξήχθη στην Ιταλία σε φυτά καπνού, μαρουλιού, φασολιών και ντομάτας, εφαρμόστηκε O3 ως οζονισμένο νερό στο έδαφος του χωραφιού ή στο θρεπτικό διάλυμα σε υδροπονία. Αποδείχθηκε ότι το όζον είναι ικανό να ενεργοποιήσει συγκεκριμένους αμυντικούς μηχανισμούς στα φυτά , τροποποιώντας τις ορμονικές σηματοδοτικές οδούς που συνδέονται με το σαλικυλικό οξύ και προκαλώντας τη σύνθεση πρωτεϊνών παθογένεσης (Pr), μιμούμενοι μια επίθεση παθογόνων. Σε καλλιέργειες όπως το μαρούλι και ο καπνός, η εφαρμογή οζονισμένου νερού διεγείρει την ανάπτυξη και ενεργοποιεί γονίδια που εμπλέκονται στην άμυνα έναντι μυκητιακών παθογόνων.
Μια μελέτη που διεξήχθη στον τομέα της αμπελουργίας κατέδειξε ότι το όζον μπορεί να ενσωματωθεί με επιτυχία σε στρατηγικές ελέγχου του ωιδίου , επιτυγχάνοντας επίπεδα ελέγχου συγκρίσιμα με εκείνα των συμβατικών θεραπειών, αν και η αποτελεσματικότητα ποικίλλει μεταξύ των ποικιλιών.
Το όζον μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την απολύμανση του πολλαπλασιαστικού υλικού . Σε αυτή τη μελέτη , για παράδειγμα, παρατηρήθηκε η αποτελεσματικότητα των θεραπειών με αέριο όζον και οζονισμένο νερό στην απενεργοποίηση μυκητιακών και βακτηριακών παθογόνων που μεταδίδονται από σπόρους λαχανικών και δημητριακών και καλλωπιστικών βολβών. Αποδείχθηκε ότι το βιοκτόνο αέριο, τόσο σε αέρια όσο και σε υδατική μορφή, είναι ικανό να απενεργοποιήσει πολυάριθμα παθογόνα, συμπεριλαμβανομένων των Fusarium oxysporum, Clavibacter michiganensis και Pseudomonas syringae , χωρίς να διακυβεύεται η βλάστηση των σπόρων. Παρατηρήθηκε επίσης ότι η προεμβάπτιση των σπόρων σε νερό αυξάνει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας, ευνοώντας τη διάχυση του όζοντος στους ιστούς.
Το όζον αποτελεί επίσης μια εξαιρετική υποστήριξη στη φάση μετά τη συγκομιδή . Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παράταση της διάρκειας ζωής των προϊόντων και για την απολύμανση των γραμμών επεξεργασίας και συσκευασίας. Σύμφωνα με την ακόλουθη ανασκόπηση , που αναπτύχθηκε από ερευνητές του Τμήματος Καινοτομίας σε Βιολογικά, Αγροδιατροφικά και Δασικά Συστήματα του Πανεπιστημίου της Τούσια , οι επεξεργασίες με όζον, τόσο σε αέριο όσο και σε υδατικό διάλυμα, βοηθούν στη διατήρηση της ποιότητας των φρούτων και λαχανικών της τέταρτης κατηγορίας. Τα δείγματα που έχουν υποστεί επεξεργασία με όζον στα 2 ppm για 2 λεπτά επιτυγχάνουν καλύτερη βαθμολογία για έως και 9 ημέρες συντήρησης σε όλες τις αισθητηριακές παραμέτρους, σε σύγκριση με τα δείγματα ελέγχου και τα δείγματα που έχουν υποστεί επεξεργασία με χλώριο και οργανικά οξέα. Το πλύσιμο με υδατικό όζον είναι η πιο αποτελεσματική επεξεργασία: τα φρούτα και τα λαχανικά αποικοδομούνται πιο αργά και κατά συνέπεια ο χρόνος συντήρησης αυξάνεται, διατηρώντας τις αισθητηριακές τους ιδιότητες.
Τέλος, η παρούσα μελέτη παρατήρησε την αποτελεσματικότητα του οζονισμένου νερού, με τη μορφή σταγονιδίων και ομίχλης, σε 2 συγκεντρώσεις (4 και 2 χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο) έναντι των φυτοπαθογόνων βακτηρίων Erwinia amylovora , Pseudomonas syringae και Agrobacterium tumefaciens και του μύκητα Botrytis cinerea . Ποια ήταν τα αποτελέσματα; Καταρχάς, το B. cinerea βρέθηκε να είναι το πιο ευαίσθητο παθογόνο . Η εφαρμογή με τη μορφή σταγονιδίων έδειξε πιο έντονη δράση από την νεφελοποίηση, ιδιαίτερα όταν το μικροβιακό φορτίο ήταν ακόμα χαμηλό.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Η χρήση του όζοντος στη γεωργία διακρίνεται από μια σειρά πλεονεκτημάτων. Καταρχάς, πρόκειται για ένα μόριο που, σε αντίθεση με τα συνθετικά χημικά προϊόντα, δεν αφήνει υπολείμματα στις καλλιέργειες, ούτε στο έδαφος ούτε στο νερό, και αποσυντίθεται ταχέως σε οξυγόνο, με χρόνο ημιζωής περίπου 40 λεπτά στους 20 ° C. Αυτό επιτρέπει την εφαρμογή επεξεργασιών έως και την ίδια ημέρα της συγκομιδής, βελτιώνοντας τη διάρκεια ζωής των προϊόντων χωρίς την ανάγκη για διάστημα ασφαλείας.
Από λειτουργικής άποψης, οι γεννήτριες όζοντος λειτουργούν χρησιμοποιώντας μόνο αέρα και ελάχιστη ποσότητα ενέργειας. Τα συστήματα είναι πλήρως αυτοματοποιημένα και χαμηλής κατανάλωσης. Μόλις εγκατασταθούν και προσαρμοστούν στο σύστημα ψεκασμού ή άρδευσης, δεν απαιτούν την αγορά πρώτων υλών. Το κόστος μειώνεται περαιτέρω εάν η ενέργεια που χρησιμοποιείται για την παραγωγή όζοντος προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές.
Σε περίπτωση τυχαίας απελευθέρωσης, το όζον αποσυντίθεται φυσικά , δεν παρουσιάζει κίνδυνο μόλυνσης και δεν απαιτεί συστήματα απόρριψης τοξικών αποβλήτων ή συσκευασιών.
Σε αγρονομικό επίπεδο, ο μηχανισμός δράσης του όζοντος είναι αποτελεσματικός: δρα μέσω άμεσης επαφής, οξειδώνοντας τα λιπίδια των κυτταρικών μεμβρανών των παθογόνων, προκαλώντας την καταστροφή τους. Αυτή η μέθοδος εξαλείφει τον κίνδυνο επιλογής ανθεκτικών στελεχών.
Ένα περαιτέρω ισχυρό σημείο είναι η ασφάλεια για τους χειριστές : οι θεραπείες διεξάγονται σε χαμηλές δόσεις και με περιορισμένους χρόνους έκθεσης.
Ωστόσο, το όζον δεν αποτελεί συστηματική λύση : δεν διεισδύει στους φυτικούς ιστούς και δεν μπορεί να ελέγξει ασθένειες όπως το περονόσπορο. Το όζον είναι πιο αποτελεσματικό έναντι επιφανειακών παθογόνων, όπως το ωίδιο, που αναπτύσσονται στην επιφάνεια των φυτών. Επιπλέον, η χαμηλή του ανθεκτικότητα σημαίνει ότι οι θεραπείες πρέπει να επαναλαμβάνονται μέχρι την πλήρη απολύμανση ή πρέπει να χρησιμοποιείται οζονισμένο λάδι, το οποίο επιτρέπει βραδύτερη απελευθέρωση και παρατεταμένη προστασία.
Agronotizie
