اشعه UV و کشاورزی سال‌ها است که با یکدیگر همبستگی دارند و در حقیقت این تکنولوژی سبب شده محصولات کشاورزی با کیفیت بسیار بالاتری به دست مردم برسند. استفاده از این تکنولوژی در صنایع گوناگون باعث به وجود آمدن شرایط بهتر شده و یقینا گلخانه‌ها و مزارع کشاورزی نیز از این قاعده مستثنا نیستند. اما استفاده از این اشعه کاربردی در صنعت کشاورزی نیاز به رعایت یک سری اصول اولیه دارد. در ادامه این مطلب با ما همراه باشید تا ضرورت همبستگی اشعه UV و کشاورزی و همچنین کاربردهای این تکنولوژی در صنعت کشاورزی را برایتان شرح دهیم.
اشعه UV و کشاورزی و دامپروری
اشعه UV همان‌طور که در ابتدای مطلب هم به آن اشاره شد، خواص و توان میکروب‌کشی و ضدعفونی فراوانی دارد. یقینا از این عملکرد می‌توان در صنایع غذایی و کشاورزی استفاده کرد. پیش از بسته‌بندی کردن مواد غذایی مختلف، قرار دادن آن اقلام در یک تونل تحت اشعه UV می‌تواند باعث کاهش اسپور قارچ‌ها شده و در نتیجه، از فاسد شدن فراورده‌های غذایی و کشاورزی جلوگیری کند.
علاوه بر این، فضای گلخانه‌ها و سیستم‌های هواساز موجود در آن محل‌ها یک محیط مستعد جهت ورود و رشد میکروب‌ها و ویروس‌های مخرب و آسیب‌زا هستند. با استفاده از اشعه UV و قرار دادن لامپ‌های آن در کانال‌های هوای گلخانه، می‌توان این مشکل را نیز به‌راحتی رفع و رجوع کرد؛ بدون اینکه نگرانی خاصی در مورد آلوده شدن فضای گلخانه‌ها وجود داشته باشد.
علاوه بر این در حال حاضر در بسیاری از گلخانه‌ها و مزارع کشاورزی از نور مصنوعی و لامپ‌های UV جهت افزایش میزان کشت متراکم و مرغوب گیاهان و محصولات استفاده می‌شود. همچنین اشعه UV در محدوده طیف UVC می‌تواند آب و محیط مورد استفاده جهت کشت محصول را به بهترین شکل ممکن ضدعفونی و تصفیه کرده و موجب رفع نگرانی‌ها در رابطه با آلوده بودن آب مصرفی در مزارع کشاورزی و گلخانه‌ها شود.
حذف میکروارگانیسم‌ها و پاتوژن‌های مضر جهت رشد گیاهان به وسیله اشعه فرابنفش، تولید بیشتر و مرغوب‌تر محصولات کشاورزی را به همراه خواهد داشت. همچنین نگهداری بسیاری از میوه‌ها و محصولات کشاورزی حتی در شرایط سردخانه‌ای با دمای بسیار پایین به مدت کوتاه یا طولانی، باعث به وجود آمدن و رشد انواع باکتری‌های سطحی می‌شود و یقینا فاسد شدن محصولات کشاورزی را در پی خواهد داشت. در این شرایط به کارگیری لامپ‌های UV می‌تواند کمک‌کننده باشد.
بیشتر بخوانید: چرا ضدعفونی با نور UV بهتر از روش‌های سنتی است؟!
تحقیقات انجام شده در رابطه با اشعه UV و کشاورزی
با بودجه مرکز اطلاعات سلامت خوکی یک گزارشی در رابطه با اشعه UVبه‌عنوان نوعی انرژی الکترومغناطیسی نامرئی برای انسان و فعالیت‌های او و همچنین، راهنمایی‌هایی در مورد نحوه استفاده از آن در مزارع کشاورزی جهت جلوگیری از ورود پاتوژن‌ها به آنجا ارائه شد که نتایجش بسیار درخشان و کاربردی بود. کلیت فرآیندی که اشعه UV و کشاورزی را به یکدیگر مرتبط می‌کند، تحت عنوان حذف زیستی شناخته می‌شود.
هنگامی که اتاقک‌های میکروب‌کش دارای نور UVC به‌درستی و در صحت کامل مورد استفاده قرار بگیرند و نگهداری شوند، می‌توانند جزء بسیار تاثیرگذار و مهم برنامه‌های امنیت زیستی جامع باشند. به این نکته هم باید توجه داشت که طراحی، تولید و ساخت محفظه‌های مناسب جهت رسیدن به نتایج اثرگذار اشعه UV بر محصولات کشاورزی یک قدم مهم و ضروری تلقی می‌شود.
در این زمان باید اطمینان کامل حاصل کرد که اشعه UVC به‌درستی کار می‌کند و شدت نور یا همان دوز لازم جهت غیرفعال کردن میکروارگانیسم‌های موجود را فراهم می‌کند. در حقیقت باید وسایل و محصولات را به شکلی درون محفظه قرار داد که تحت تابش مستقیم و حداکثری اشعه UV قرار بگیرد و این اشعه به شکل کامل روی تمام سطوح اقلام، محصولات و وسایل اثر بگذارد. علاوه بر این، مهم است که هنگام استفاده از محفظه‌های UVC ایمنی در اولویت اول قرار بگیرد.
بیشتر بخوانید: نور UV چیست؟
این گروه طی مطالعات و تحقیقاتی که حین این پروژه انجام دادند، توانستند تجهیزات مرتبط، شیوه‌ها، کارکردها و عوامل بیماری‌زا را به شکل کامل بررسی کنند تا در نهایت بهترین روش‌ها و راهکارها را جهت استفاده از اشعه UV برای حذف زیستی در مزارع کشاورزی ارائه دهند.
اتاقک‌هایی که طی این مطالعات به آن رسیدند، ممکن است در ابعاد تجاری یا خانگی طراحی و تولید شوند. این محصولات معمولاً به گونه‌ای ساخته می‌شوند که اقلام و محصولاتی که باید ضدعفونی و گندزدایی شوند از سمت کثیف یا همان ورودی و راهرو به سمت تمیز دستگاه منتقل شوند. این اتاقک‌های میکروب‌کش UVC حرفه‌ای بیشتر برای اقلام با ابعاد کوچک تا متوسط مانند ظرف غذا، تلفن‌های همراه، ابزارهای کوچک و داروها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اتاق‌های UVC بزرگ‌تر و تجاری را می‌توان برای ضدعفونی کردن اقلام و محصولات بزرگ‌تر طراحی و تولید نمود. کیسه‌های مواد غذایی و مایعات را هم می‌توان بدون هیچ گونه نگرانی از اثرگذاری منفی این تکنولوژی از داخل اتاقک‌ها جهت گندزدایی و ضدعفونی عبور داد.
این یعنی تکنولوژی اشعه UV و کشاورزی به یک همبستگی کاربردی جهت ضدعفونی محصولات غذایی رسیده‌اند. البته که قرار گرفتن مکرر پلاستیک‌ها و الیاف مصنوعی در معرض تابش مستقیم نور UVC ممکن است منجر به تغییر رنگ یا تغییر بوی جسم و محصول شود. در حقیقت نمی‌توان کاغذ و یا مقوا را در اتاقک‌های میکروب‌کش UVC ضدعفونی و گندزدایی کرد.
گزارش کامل حاوی اطلاعات دقیق در مورد ویژگی‌های اشعهUVC، از جمله جزئیات طول موج آن و نحوه غیرفعال کردن پاتوژن‌ها موجود است. علاوه بر این، اطلاعات مربوط به محاسبات دوز همراه با مشخصات اندازه‌‌گیری UVC با تکنولوژی UV متر، عوامل موثر بر اثربخشی این تکنولوژی، اجزای سیستم نور، الزامات نگهداری دقیق و ایمن جهت به دست آوردن نتایج بهینه با استفاده از اشعه UVC در اتاق‌های میکروب‌کش و اطلاعات این چنینی هم در نتایج این تحقیقات انجام‌شده گنجانده شده است.
از دیگر اطلاعات موجود در این گزارش‌های ارائه شده، می‌توان به ارائه بهترین و کارآمدترین شیوه‌ها در زمینه ضدعفونی کردن محصولات، خصوصا محصولات کشاورزی و همچنین جداول و منابع گسترده در مورد نتایج غیرفعال سازی پاتوژن‌های موجود اشاره کرد.
چگونگی کنار هم قرار گرفتن اشعه UV و کشاورزی؛ نگاهی به مراحل آن
برای شروع استفاده از کاربردهای ضدعفونی با استفاده از UVC در مزارع کشاورزی باید مراحلی را طی کرد که در ادامه آن‌ها را برایتان شرح می‌دهیم.
مرحله اول: راه‌اندازی اتاق‌های میکروب‌کش
اگر می‌خواهید از تکنولوژی اشعه UVC در مزارع کشاورزی استفاده کنید، باید اتاق‌های میکروب‌کش حاوی UVC را راه‌اندازی کرده و لامپ‌های UV و دوز مورد نیاز را برای انجام کار انتخاب نمایید. اتاق‌های میکروب‌کش UVC در حقیقت از چهار قسمت تشکیل شده است.
- محفظه یا همان فیکسچر: محفظه اتاق‌های UVC شامل یک لامپ UV با دوز تابشی مناسب است. اتاق‌ها را باید با یک سطح بازتابنده مانند فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم پوشاند تا اثر نور UVC و قدرت تابشی آن بر اقلام و محصولات افزایش پیدا کند.
- لامپ‌هایUVC: متناسب با نیازهای تولید‌کننده و پاتوژن‌ها و میکروارگانیسم محصولات و اقلام موجود، باید دوز مناسب لامپ UVC انتخاب شود. در این اتاق‌ها معمولا لامپ UVC میکروب‌کش با توان کم یا اصطلاحا کم‌فشار استفاده می‌شود. این لامپ‌های مصرفی باید دارای برچسب میکروب‌کش (نه فلورسنت) باشند. موارد دیگری که در این انتخاب باید به آن توجه شود، شامل: مصرف برق (وات)، اندازه لامپ (قطر)، سطح ازن، نوع پایه، نوع اتصال و طول لامپ خواهد بود.
- آستین کوارتز برای لامپ‌هایUVC: مورد دیگری که باید رعایت شود، آستین کوارتز است که البته این مورد اختیاری است و جهت آب‌بندی و محافظت از لامپ UVC درون اتاق‌ها تعبیه می‌شود.
- واحد کنترل (بالاست): این قسمت جهت تنظیم کردن ولتاژ یا جریان خروجی به لامپ UVC استفاده می‌شود که کارکرد بسیار مهمی در نتیجه نهایی خواهد داشت.
بیشتر بخوانید: اشعه فرابنفش خورشید، مفید یا مضر؟
مرحله دوم: تخمین دوز UVC لازم برای غیرفعال کردن پاتوژن‌های هدف
اطلاعات منتشر شده از تحقیقات انجام شده در مورد دوز مناسبUV، تنها برای ویروس‌های سندرم تناسلی و تنفسی خوک، ویروس اسهال اپیدمی خوک و ویروس تب برفکی خوک در دسترس است. برای PRRSV و PEDV، مطالعات نشان می‌دهد که دوز مناسب و مورد نیاز UVC جهت کاهش 3 log10 بسیار کمتر از محدوده ارائه شده توسط یک محفظه تجاری موجود است (150-190 mJ/cm2، BioShift Pass-Through UV-C Chamber، OnceTM).
همچنین برایFMDV، دوز UVC مورد نیاز جهت کاهش 5 log10 نیز کمتر از محدوده ارائه شده توسط یک محفظه تجاری موجود است. (150-190 mJ/cm2 BioShift Pass-Through UV-C Chamber، OnceTM)
برای سایر پاتوژن‌های خوکی، دوز UVC مورد نیاز باید از اعضای یک جنس (باکتری) یا خانواده (ویروس) برون‌یابی شود. بیشتر پاتوژن‌ها در محدوده mJ/cm2 190 غیرفعال می‌شوند و حیات خود را از دست می‌دهند، اما برخی از آن‌ها توان و مقاومت بالایی دارند به دوزهای بیشتر از mJ/cm2 150 نیاز خواهند داشت.
مرحله سوم: نگهداری و استفاده صحیح از محفظه میکروب‌کش UVC
دستورالعمل‌هایی جهت استفاده از اتاق‌های میکروب‌کش UVC وجود دارد که رعایت آن‌ها در به دست آوردن نتیجه نهایی قابل قبول ضروری است. کارفرما باید سعی کند که این دستورالعمل‌ها را هنگام استفاده از اتاقک میکروب‌کش UVC در مزارع کشاورزی دنبال کند. همچنین لازم به ذکر است محصولات و اقلامی که قرار است ضدعفونی و گندزدایی شوند، باید در معرض تابش مستقیم نور UVC قرار بگیرند؛ بدون اینکه سایه‌ای ایجاد شود.
در رابطه با این سایه‌ها باید بگوییم که یکی از اقدامات بسیار مهمی که باید در زمینه گندزدایی و ضدعفونی اقلام و محصولات انجام شود، سایه‌زدایی است. سایه‌زدایی می‌تواند در اثربخشی ضدعفونی‌کننده اشعه UVC تاثیر بسیار چشم‌گیر و قابل توجهی داشته باشد. این فرآیند ممکن است در دو حالت ماکروسکوپی (میکروبی که پشت اشیا هستند) و یا میکروسکوپی (جایی که میکروب‌های ریز در شکاف میان سطوح پنهان می‌شوند) بروز پیدا کند.
برای تحقق این امر لازم است تمام اشیا غیر‌ضروری موجود در اتاق‌های میکروب‌کش که سایه‌های ماکروسکوپی ایجاد می‌کنند از محیط خارج شده تا فرایند از بین بردن و غیرفعال کردن پاتوژن‌ها با موفقیت به انجام برسد. اگر تمام سطوح محصولات و اقلام کاملا و به شکل صحیح در معرض تابش اشعه UVC قرار نگیرند، میکروب‌ها و پاتوژن‌هایشان غیرفعال نخواهد شد و می‌توانند به‌راحتی مجددا تکثیر شده و به حیات خود ادامه دهند. دستورالعمل‌هایی که پیش از این ذکر کردیم باید مورد توجه قرار بگیرد، عبارتند از:
- مواد آلی، آلودگی‌ها و کثیفی‌ها باید قبل از ضدعفونی از روی سطح اقلام به‌طور کامل پاک شود.
- اقلام و محصولات را باید در یک لایه با یک فاصله بینشان چیدمان کرد.
- سایه‌ها باید بررسی شده و در صورت لزوم محل یا فاصله اقلام به‌درستی تنظیم شود تا این سایه‌ها مانع از رسیدن اشعه به اقلام نشوند.
- به هیچ عنوان نباید از ظروف با الیاف مصنوعی یا کیسه‌های پلاستیکی جهت قرار دادن وسایل داخل محفظه استفاده شود. حتی اگر این ظروف شفاف باشند هم نور UVC نمی‌تواند به آن‌ها نفوذ کرده و عملیات ضدعفونی و گندزدایی را انجام دهد.
- در صورت نیاز باید اقلام داخل محفظه پس از اولین چرخش مجددا چرخانده شوند تا اطمینان حاصل شود که اطراف این اقلام به شکل کامل در معرض تابش مستقیم نور UVC قرار گرفته‌اند. برای تحقق بهتر این موضوع می‌توان از قفسه‌های شبکه‌ای استفاده کرد.
نگهداری صحیح از اتاقک‌های میکروب‌کش UVC شامل تمیز کردن و نظارت بر آن است. این دستورالعمل‌ها جهت حفظ و نگهداری صحیح‌تر از این اتاق‌ها ارائه شده است:
- در صورت کثیف بودن اتاق‌ها، فضای داخلی محفظه باید با یک پاک‌کننده غیرساینده تمیز شود.
- هر سه ماه یک‌بار، باید لامپ‌های UV بررسی و تمیز شود. برای انجام این کار حتما دستکش مخصوص پوشیده شده و از ضدعفونی‌کننده‌های الکلی روی پارچه یا گاز نرم استفاده بشود.
- نظارت بر شدت و توان لامپ UVC با نورسنج (رادیو متر) انجام می‌گیرد. دستگاه را باید به مدت پنج دقیقه در محفظه قرار داد تا توان تابشی را ضبط کند، سپس باید آن را رو به پایین قرار داد و برای بار دوم آن را در همان نقطه ضبط کرد.
- لامپ‌های UVC و بالاست، باید یک‌بار در سال یا حداقل بعد از 1000 چرخه تعویض شود.
- بعد از نصب لامپ‌های جدید، شدت و توان آن‌ها باید مورد بررسی قرار بگیرد.
علاوه بر این، بهتر است یک چک لیست برای پرسنل مزرعه تهیه شود تا روند چک کردن و چگونگی اداره اتاق‌ها به شکل کامل و واضح مشخص باشد. زمان اجرا و شدت نورUVC، نیز باید ثبت شود. قرار دادن اقلام و محصولات در داخل محفظه را می‌توان از طریق پنجره اتاقک یا از طریق دوربین‌های موجود در اتاق و فیلم ارسالی به تلفن همراه نظارت کرد.
مرحله چهارم: آموزش کارکنان در مورد اقدامات احتیاطی ایمنی
نور UVC جهش‌زا، آسیب‌زننده و سرطان‌زا است. در رابطه با اشعه UV و کشاورزی باید گفت که اتاق‌های میکروب‌کش UVC تا زمانی که به درستی کار می‌کنند و نگهداری می‌شوند، ایمن هستند. توصیه‌های زیر برای ایمن نگه داشتن پرسنل مزارع کشاورزی ارائه شده است و دنبال کردن آن‌ها توصیه می‌شود:
- برچسب‌های هشدار‌دهنده باید در اتاقک‌ها قرار گیرد و همه پرسنل به درستی آموزش ببینند.
- پوست یا چشم انسان به هیچ عنوان نباید در معرض نور UVC قرار بگیرد. کارفرما باید کاملا مطمئن شود که محفظه به شکل کامل محصور است.
- برای اطمینان حاصل کردن از اینکه نور UVC نمی‌تواند به پنجره‌ها یا درزهای اتاقک نفوذ کند، بهتر است از یک رادیو متر استفاده شود.
- یک خاموش‌کننده ایمنی با سیم سخت را می‌توان به درها و چفت‌ها وصل کرد.
- در صورت وجود هر گونه نقص در کنترل‌های ایمنی، کارکرد دستگاه باید متوقف شده و با سازنده آن تماس حاصل شود.
- استفاده از تجهیزات محافظ شخصی، از جمله عینک یا محافظ صورت طراحی شده جهت قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم اشعه ماوراء بنفش، لباس و ضد آفتاب باید در نظر گرفته شود.
از آنجایی که جهان با همه‌گیری ویروس COVID-19 سر و کار دارد، SHIC به تمرکز تلاش‌ها بر پیشگیری، آمادگی و واکنش به بیماری جدید و نوظهور خوکی به نفع سلامت خوک‌های ایالات متحده امریکا ادامه می‌دهد. SHIC توسط تولیدکنندگان گوشت خوک آمریکا تامین مالی می‌شود تا ماموریت خود را جهت محافظت و ارتقای سلامت گله خوک‌های ایالات متحده و مزارع کشاورزی آنجا انجام دهد.
در این مطلب شما به طور کامل با رابطه میان اشعه UV و کشاورزی آشنا شدید. دانستید که این تکنولوژی مهم چقدر می‌تواند در بهبود کیفیت محصولات کشاورزی و شرایط اولیه کشت آن‌ها موثر باشد. با رعایت موارد و نکات ایمنی، می‌توان به بالاترین کیفیت موجود در تولید این محصولات دست پیدا کرد. امیدواریم توانسته باشیم به شما کمک کنیم.
منبع +
