Il processo di sterilizzazione dei terreni tramite autoclave
È fondamentale che il terreno non sia contaminato da microrganismi, poiché questi possono proliferare e alterare le proprietà del suolo. Inoltre, questi microrganismi possono competere con le piante per quanto riguarda le sostanze nutritive o causare malattie, compromettendo la crescita e la salute della vegetazione.
Ciò è particolarmente rilevante negli studi sulla degradazione dei pesticidi e degli xenobiotici, sull’assorbimento e la mobilità dei nutrienti, sulla ricolonizzazione del paesaggio, sui processi microbici rispetto alle reazioni abiotiche e negli studi che esplorano le complessità delle pratiche agricole avanzate (come l’agricoltura rigenerativa e la permacultura).
Ma sterilizzare i terreni è difficile perché ogni campione è unico: diversa composizione, diversa densità, carica microbica, concentrazione di nutrienti e profili chimici. E a prescindere dalle differenze, ogni carico di terreno è pesante, resistente alla penetrazione del vapore e soggetto a ricontaminazione, per cui è difficile convalidare ogni processo.
Attualmente sono disponibili diverse tecniche per sterilizzare il terreno e mitigare queste problematiche, ma tutte presentano i rispettivi svantaggi:
- Il trattamento chimico altera in modo significativo la composizione chimica e il pH.
- Le radiazioni gamma sono molto costose, richiedono una strumentazione complessa e alterano in modo significativo la composizione chimica.
- Il calore secco è spesso soggetto a elevati tassi di ricontaminazione, inoltre, essendo un processo lento, la sua produttività è limitata.
- Il calore umido in autoclave è il più letale ed efficiente, ha un costo energetico più basso e rispetta il pH. Tuttavia, può modificare la consistenza e la composizione organica.
Un’autoclave per il trattamento dei terreni agricoli si occupa della sterilizzazione del suolo. Questi trattamenti vengono generalmente applicati durante lo studio di campioni di terreno in laboratori di ricerca specializzati, ma sono anche utilizzati in ambienti commerciali di produzione di ortaggi e funghi.
Queste autoclavi devono essere dotate di una pompa per vuoto ad alte prestazioni per rimuovere l’aria dal terreno e di un sistema di asciugatura per eliminare tutta l’umidità una volta completata la sterilizzazione. Il processo abituale consiste nell’introdurre il campione di terreno da trattare in un cilindro all’interno dell’autoclave. Quindi, si applica il vuoto fino a raggiungere 0,2 bar per rimuovere tutte le sacche di aria fredda e migliorare la successiva penetrazione del vapore.
Al termine del periodo di pre-vuoto, viene iniettato vapore caldo ad alta pressione fino a raggiungere una temperatura di 121°C all’interno del campione. La durata della fase di sterilizzazione dipende dal tipo di terreno, dalla sua composizione e dal suo contenuto di umidità. Al termine della fase di sterilizzazione, l’essiccazione sottovuoto dovrebbe iniziare con impulsi multipli di vuoto mentre la camicia di riscaldamento viene accesa, rimuovendo in modo efficace tutta l’acqua che è stata trasferita.
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Oltre alla varietà di modelli, è disponibile un’ampia gamma di accessori, tra cui cestelli, supporti specifici, vaschette, stampanti di biglietti, carrelli di trasporto e carrucole che facilitano il carico e lo scarico dei campioni, consentendo una gestione più ergonomica e sicura per gli operatori.
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