Folosirea ozonului în agricultură ca metodă de combatere a agenților patogeni. Poate proteja culturile, nu produce reziduuri dar are și limite

De la igienizarea serelor până la tratamentul frunzelor și până în faza de post-recoltare, ozonul este un dezinfectant eficient care poate reduce utilizarea pesticidelor de sinteză și poate îmbunătăți conservarea produselor agricole. Totuși, nu este o soluție universală, avertizează publicația de sector agronotizie.imagelinenetwork.com, care a realizat o sinteră a potențialului și limitelor acestei metode de dezinfectare universală, care începe să fie folosită și în agricultură.

Ozonul poate fi utilizat în horticultură ca biocid natural, alternativă la produsele fitosanitare

Cunoscut pentru rolul său protector în stratosfera terestră, unde absoarbe razele ultraviolete ale soarelui, ozonul este o moleculă formată din 3 atomi de oxigen (O₃), remarcabilă prin puterea sa oxidantă ridicată. Această caracteristică îl face un dezinfectant natural, eficient împotriva unei game largi de microorganisme patogene. În plus, este complet biodegradabil, deoarece se reconvertește rapid în oxigen.

Din acest motiv, ozonul este utilizat pe scară largă ca agent dezinfectant cu spectru larg și ecologic în multe domenii ale lanțului alimentar: în zootehnie, tratarea apelor reziduale, procesarea cărnii și a produselor piscicole, apicultură, vinificație și industria lactatelor.

În ultimii ani, ozonul a trezit un interes tot mai mare și în sectorul agricol, ca alternativă viabilă la produsele chimice tradiționale de protecție a plantelor. Nu doar pentru prevenirea bolilor în timpul dezvoltării plantei, ci și în perioada post-recoltare pentru igienizarea suprafeței fructelor și legumelor. Totuși, până în prezent, nu este reglementat în cadrul legislației privind protecția fitosanitară a culturilor și agricultura ecologică.

În cantități prea mari poate dăuna plantelor

Dar mai are un avantaj ozonul: dincolo de acțiunea sa biocidă directă, la concentrații reduse el poate declanșa mecanisme de apărare ale plantelor și stimula producția de metaboliți secundari. De asemenea, când este aplicat în sol sau în soluțiile nutritive, crește cantitatea de oxigen, ceea ce îmbunătățește respirația radiculară. La aceste concentrații, activitățile enzimatice ale solului și comunitățile microbiene nu sunt afectate; la polul opus, însă, concentrațiile prea mari sunt dăunătoare. S-a demonstrat că ozonul în exces afectează negativ creșterea și dezvoltarea plantelor, în principal prin reducerea fotosintezei și a capacității de metabolizare a dioxidului de carbon.

Așadar, în ciuda eficacității demonstrate, utilizarea ozonului necesită studii suplimentare pentru a optimiza dozele, timpii și modalitățile de aplicare, în funcție de speciile cultivate și patogenii vizați.

Ozonul în controlul bolilor plantelor: mecanism și mod de acțiune

Acțiunea biocidă a ozonului este una foarte amplă: acționează împotriva virusurilor, bacteriilor, ciupercilor și protozoarelor. Mecanismul său de acțiune se bazează pe puterea oxidantă ridicată și constă în distrugerea peretelui celular al microorganismelor, o deteriorare ireversibilă care împiedică proliferarea și dezvoltarea tulpinilor rezistente.

În plus, ozonul poate spori toleranța la stresuri abiotice în plante prin stimularea sistemului de eliminare a speciilor reactive de oxigen (ROS) din celule.

Un alt aspect specific ozonului este că nu lasă reziduuri pe produsele agricole, în sol sau în apele subterane. Acțiunea sa este la fel de puternică pe cât este de efemeră: acționează doar câteva minute, apoi se descompune spontan în oxigen, lăsând mediul complet lipsit de contaminanți.

Această caracteristică reprezintă atât un avantaj, cât și o limitare: ozonul trebuie generat și utilizat pe loc, deoarece nu poate fi depozitat sau transportat. Din acest motiv, sistemele de distribuție trebuie să fie dotate cu un generator integrat. Cum funcționează? Un oxigenator produce oxigen pur care, trecând printr-un câmp electric de înaltă tensiune (până la 15.000 volți), este divizat în atomi singuri. Aceștia, fiind instabili, se recombină rapid formând molecule de ozon. Gazul astfel obținut este imediat direcționat spre punctul de utilizare, gata de aplicat pe cultură.

Utilizarea ozonului în agricultură

Ozonul poate fi folosit în agricultură în trei forme: apă ozonizată, aer ozonizat și ulei ozonizat.
Apa ozonizată este cea mai frecvent utilizată și poate fi pulverizată direct pe culturi sau folosită la irigare.

Eficiența unui tratament pe bază de ozon nu depinde doar de concentrația gazului sau durata aplicării, ci de un ansamblu de factori care includ tipul de microorganisme prezente, încărcătura microbiană inițială, caracteristicile solului și calitatea apei utilizate. De aceea este esențial să existe instrumente de control care să verifice în timp real cantitatea de ozon dizolvată în apă (în general între 0,5 și 4 ppm).

Aplicații practice pe baza experimentelor deja realizate

Într-un studiu realizat în Italia pe plante de tutun, salată, fasole și roșii, ozonul a fost aplicat ca apă ozonizată pe sol în câmp deschis sau în soluția nutritivă în sisteme hidroponice. S-a demonstrat că ozonul activează mecanisme specifice de apărare ale plantelor inducând sinteza proteinelor care intră în acțiune în condițiile apariției unui agent patogen

În sectorul viticol, s-a observat că ozonul poate fi integrat cu succes în strategiile de combatere a făinării, cu rezultate comparabile tratamentelor convenționale, deși eficiența variază în funcție de soi.

Ozonul este eficient și pentru igienizarea materialului de înmulțire. De exemplu, tratamentele cu ozon gazos și apă ozonizată s-au demonstrat eficiente în inactivarea patogenilor fungici și bacterieni transmiși prin semințele legumelor, cerealelor și bulbilor ornamentali fără a afecta germinarea. Pre-înmuierea semințelor în apă îmbunătățește eficacitatea tratamentului, facilitând pătrunderea ozonului în țesuturi.

În etapa post-recoltare, ozonul poate prelungi durata de păstrare a produselor și igieniza liniile de procesare și ambalare. Potrivit unei revizuiri realizate de cercetători ai Universității della Tuscia, tratamentele cu ozon contribuie la menținerea calității fructelor și legumelor de tip IV gama. Mostre tratate cu ozon 2 ppm timp de 2 minute au obținut un scor senzorial mai bun timp de până la 9 zile comparativ cu mostrele martor sau tratate cu clor și acizi organici. Spălarea cu apă ozonizată s-a dovedit a fi cea mai eficientă metodă.

Avantaje și dezavantaje

Avantaje

• Nu lasă reziduuri pe culturi, sol sau ape;

• Se degradează rapid în oxigen (timp de înjumătățire ~40 min la 20 °C);

• Permite tratamente chiar în ziua recoltării;

• Nu necesită materii prime: funcționează doar cu aer și energie minimă;

• Sisteme automatizabile, consum redus;

• Nu implică riscuri de contaminare accidentală;

• Nu generează deșeuri toxice;

• Nu creează rezistență patogenilor;

• Sigur pentru operatori (doze mici, timp de expunere scurt).

Dezavantaje

• Nu are acțiune sistemică (nu pătrunde în țesuturi);

• Ineficient împotriva bolilor interne (ex: mana);

• Necesită repetarea tratamentelor pentru eficacitate completă;

• Scăzută persistență în timp;

• Necesită generare pe loc, nefiind stocabil.