土壤蒸汽滅菌（soilsteaming）是一種在開闊的田地或溫室中用蒸汽對土壤進行消毒的耕作技術。植物培養物中的害蟲，如雜草、細菌、真菌和病毒，通過誘導的熱蒸汽殺死，導致重要的細胞蛋白質展開。在生物學上，該方法被認為是部分消毒。重要的耐熱、孢子形成細菌可以在冷卻后存活并恢復土壤活力。土壤疲勞可以通過釋放土壤中阻塞的營養物質來治愈。蒸導致更好的起始位置，更快的生長和增強對植物病蟲害的抵抗力。今天，熱蒸汽的應用被認為是對病土、盆栽土和堆肥進行消毒的最佳和最有效的方法。它被用作溴甲烷的替代品，溴甲烷的生產和使用受到蒙特利爾議定書的限制。蒸汽通過將土壤加熱到導致蛋白質凝結或酶失活的水平來有效殺死病原體。

土壤消毒可以安全、快速地去除土壤中對植物有害的物質和生物，例如：

• 細菌
• 病毒
• 菌類
• 線蟲和
• 其他害蟲

進一步的積極影響是：

• 所有雜草和雜草種子都被殺死
• 作物產量顯著增加
• 通過激活化學-生物反應緩解土壤疲勞
• 土壤中被阻斷的營養物質被挖掘并可供植物使用
• 甲基溴和其他農業關鍵化學品的替代品

通過使用180–200°C過熱蒸汽的現代蒸汽方法，可以實現最佳的土壤消毒。土壤只吸收少量的濕氣。一旦土壤冷卻下來，微生物就會變得活躍。這為用幼苗和種子進行即時耕作創造了最佳環境。另外，綜合蒸煮法可以促進蒸蒸土壤有針對性的安置有益生物。在此過程中，土壤首先從所有生物中釋放出來，然后通過注入基于堆肥的土壤活化劑進行活化和微生物緩沖，堆肥含有有利微生物（例如枯草芽孢桿菌等）的天然混合物。在實踐中也可以使用不同類型的這種蒸汽應用，包括基質蒸汽、表面蒸汽和深層土壤蒸汽。

表面蒸制的幾種方法正在使用，其中包括：區域薄層蒸制、蒸汽罩、蒸汽耙、蒸汽犁和帶有排水管或移動管道系統的真空蒸汽。為了選擇最合適的蒸制方法，必須考慮某些因素，例如土壤結構、植物栽培和區域性能。目前，正在開發更先進的方法，例如夾層蒸汽或部分集成夾層蒸汽，以盡可能減少能源消耗和相關成本。

深層土壤蒸煮是挪威公司SoilSteaminternationalAS采用的概念。他們開發了一種技術，可以將蒸汽降低到土壤中的30厘米深。這是在一個連續的過程中完成的，他們的最后一個原型設法在20小時內處理了1公頃。當把土壤蒸得這么深時，它們會變得足夠深，以免農民在秋天犁地時長出新的種子、真菌或線蟲。這意味著這種處理可以持續多年，因為在一次深層土壤蒸汽操作后，土壤多年不會出現雜草、種子、真菌和線蟲。

使用特殊板材的表面蒸汽（板材蒸汽）是一種已建立數十年的方法，旨在一次蒸汽達到15至400m2的大面積。如果應用得當，片材汽蒸既簡單又經濟。使用耐熱、不分解的保溫絨可節省高達50%的能源，顯著減少蒸汽時間并提高滲透性。高達400m2的單個工作步驟區域可在4–5小時內蒸至25–30cm深度/90°C。使用耐熱、不分解的合成保溫絨，5毫米厚，500克/平方米，可減少約30%的汽蒸時間。通過蒸汽噴射器或穿孔管，在鋪設并用沙袋稱重后，將蒸汽注入到板材下方。一個工作步驟的面積性能取決于蒸汽發生器（例如蒸汽鍋爐）的容量：蒸制時間取決于土壤結構和室外溫度，每蒸10厘米深度為1-1.5小時。因此土壤達到約85°C的溫度。不建議通過研磨來松土，因為土壤結構可能會變得太細，從而降低其對蒸汽的滲透性。鏟土機的使用是松土的理想選擇。如果土壤在更深的深度是土質的，而在更小的深度是顆粒狀的，則可以獲得最佳結果。在實踐中，同時處理至少兩張紙已被證明是非常有效的。當一張用于蒸制時，另一張用于蒸汽注入，因此避免了不必要的蒸制凹槽。

通過移動或固定安裝的管道系統在待蒸區域的深處引入真空蒸汽，是達到最佳滲透的方法。盡管資本成本很高，但排水系統的固定安裝對于密集使用的區域是合理的，因為可以實現高達80厘米的蒸汽深度。與固定安裝的排水系統相比，移動抽吸系統中的管道位于地面上。由鍍鋅快速連接管組成的中央抽吸管道以1.50m的規則間距連接，并使用特殊工具將軟管末端推入土壤中至所需深度。蒸制區域覆蓋有特殊的蒸制薄板，并與薄板汽蒸一樣在四周加重。蒸汽通過注入器和保護通道注入到片材下方。短面積可達30m長度的蒸汽是正面注入的，而較長面積的蒸汽則使用向兩側分支的T形連接在板的中間引入。一旦板被蒸汽壓力膨脹到大約1m，抽吸渦輪機就會打開。首先，通過抽吸軟管去除土壤中的空氣。形成部分真空并向下抽蒸汽。在最后階段，當達到所需的蒸汽深度時，通風機不停地運轉，多余的蒸汽被吹出。為確保多余的蒸汽不會流失，它會被送回床單下方。與所有其他蒸汽系統一樣，需要大約20-30分鐘的后蒸汽時間。蒸制時間約為每10厘米蒸制深度1小時。蒸汽需求量約為7–8kg/m2。與所有蒸制系統一樣，最重要的要求是在蒸制之前土壤充分松散，以確保最佳滲透。

負壓技術在60厘米深度產生適當的土壤溫度，實現對線蟲、真菌和雜草的完全控制。在這種技術中，蒸汽被引入蒸汽護套下方，并通過負壓強制進入土壤剖面。負壓是由風扇產生的，風扇通過埋入的多孔聚丙烯管將空氣從土壤中吸出。該系統需要將穿孔管道永久安裝到土壤中，深度至少為60厘米，以防止耕作。

蒸汽罩是一種由鋁等耐腐蝕材料組成的移動設備，它被放置在要蒸汽的區域上。與板料汽蒸相比，不會發生成本密集的工作步驟，例如布置和稱重板料，但是每個工作步驟的汽蒸面積根據罩的尺寸較小。在戶外，可以手動或通過帶有特殊預應力4點懸掛臂的拖拉機定位引擎蓋。蒸煮時間為30分鐘，可滲透至25厘米深度。由此可以達到90°C的溫度。在大型穩定的溫室中，罩子連接在軌道上。它們由氣缸提升和移動。不超過12m2的中小型抽油煙機使用傾翻桿手動提升或使用特殊絞盤電動移動。

三明治汽蒸是在DEIAFA、都靈大學（意大利，www.deiafa.unito.it）和FerrariCostruzioniMeccaniche（見圖）的一個項目中開發的，它代表了深度和表面蒸汽的結合，提供了一種有效的方法來誘導熱蒸汽進入土壤。蒸汽同時從地表和深處被推入土壤。為此，必須配備深蒸汽噴射系統的區域用蒸汽罩覆蓋。蒸汽同時從頂部和底部進入土壤。床單不適合，因為在蓋子下方會出現高達30毫米的高壓水柱。三明治蒸有幾個優點。一方面，能量的應用可以增加到高達120kg蒸汽/m2/h。與其他蒸汽方法相比，最多可節省30%的能源，并相應減少燃料（例如取暖油）的使用。能量應用的增加導致土壤快速加熱，從而減少了熱量的損失。另一方面，只需要常規蒸制時間的一半。夾層蒸汽與其他蒸汽噴射方法在蒸汽輸出和能源需求方面的比較（*）：(*)在土壤中xxx30%的水分顯然，三明治蒸汽以最低的能源需求達到最高的蒸汽輸出。

部分綜合夾層蒸制是一種先進的綜合蒸制方法，僅蒸制應種植的區域，而有意省略不應使用的區域。為了避免未蒸煮區域的害蟲再次感染蒸蒸區域的風險，可以通過土壤活化劑（例如特殊堆肥）將有益生物直接注入到已干燥的土壤中。部分夾層蒸制進一步釋放了蒸制過程中的潛在節省。

在熱處理堆肥和草皮等基質時使用堆疊蒸汽。根據數量，要蒸的材料在蒸箱或小型自卸拖車中堆放至70厘米高。蒸汽通過歧管均勻注入。對于大批量，使用配備抽吸系統的蒸煮容器和土壤箱以改善蒸煮效果。少量可以在特殊的小蒸設備中蒸。蒸煮土的量應調整至蒸煮時間最多為1.5h，以免土壤底層出現大量冷凝水。在草皮等輕質基材中，每小時的性能要高得多。

現代土壤蒸汽滅菌法于1888年首次發現（由弗蘭克在德國），并于1893年在美國（由陸克文）首次商業使用（貝克1962年）。從那時起，已經建造了各種各樣的蒸汽機來對商業溫室和苗圃土壤進行消毒（Grossman和Liebman1995）。例如，在1950年代，蒸汽滅菌技術從對盆栽土壤和溫室混合物的殺蟲擴展到商業生產蒸汽耙和拖拉機牽引的蒸汽葉片，用于熏蒸小英畝的切花和其他高價值的大田作物（Langedijk1959）。今天，正在開發更有效的蒸汽技術。

• 在園藝和苗圃中用于基質和表土的滅菌
• 在農業中用于消毒和處理用于豬育肥和加熱糖蜜的食物垃圾
• 在蘑菇栽培中用于生長室的巴氏殺菌、表層土壤的殺菌以及作為加熱的組合應用
• 在釀酒廠中用作組合鍋爐，用于儲罐的消毒和清潔、麥芽漿的調溫和溫水的產生。