Hidroponika z zaprto zanko, kjer se drenaža hranilne raztopine zajame in ponovno nanese na pridelek, ponuja prednosti pred pretočnimi sistemi ali sistemi z enim prehodom glede učinkovitosti uporabe vode in hranilnih virov. Povečanje učinkovitosti rabe virov zmanjša proizvodne stroške in na koncu prepreči vplive na okolje, povezane z odvajanjem hranil v sprejemna vodna telesa.
Čeprav obstaja veliko prednosti, obstajajo tudi proizvodna tveganja, ki se pojavijo pri uporabi pristopa zajemanja in ponovne uporabe, in sicer širjenje patogenov. V industriji se trenutno uporabljajo številne vrste sistemov za obdelavo vode za gnojenje (voda za namakanje z gnojilom). Primeri vključujejo, vendar niso omejeni na filtriranje peska, ultravijolična svetloba, kloriranje, ozoniranje [O3(aq)], napredni oksidacijski procesi, perocetna kislina (C2H4O3) in vodikov peroksid (H(O2).
V tem poskusu so bile hranilne raztopine, ki krožijo, obdelane z uporabo regenerativnega in situ elektrokemičnega hipokloriranja (RisEHc) na osnovi dimenzionalno stabilne anode (DSA) v proizvodnem sistemu globokomorske kulture hidroponske solate (Lactuca sativa). Opaženi so bili fitotoksični učinki, ki so bili pripisani tvorbi kloraminov v obdelanih hranilnih raztopinah, ki vsebujejo amonij. Študija je pokazala, da je fitotoksične učinke mogoče preprečiti z uporabo regenerativnega hipokloriranja in situ s pravilnim upravljanjem in tehnikami spremljanja v recirkulacijskih hidroponskih sistemih.
Medtem ko je bila fitotoksičnost, ki jo povzroča običajno kloriranje, dobro raziskana, ni podatkov o učinku novega sistema RisEHC, z DSA, ki je tukaj pregledan, kjer se dezinfekcijsko sredstvo nenehno regenerira. Cilj predstavljene raziskave je bil oceniti odzive rastlin in možne fitotoksične učinke, ki jih povzroča tretiranje različnih recirkuliranih hranilnih raztopin z RisEHC. Poleg tega je bila preučena učinkovitost uporabe post-elektrokemične ultravijolične aplikacije za zmanjšanje fitotoksičnih učinkov, kot tudi spreminjanje vira dušika v gnojilu.
Učinkovita sanacija fertirigacijske raztopine je ključna pri uresničevanju celotnega potenciala dolgoročnih recirkulacijskih hidroponskih sistemov. Sistem RisEHC, ki je bil ocenjen tukaj, se je izkazal za učinkovitega pri zmanjševanju populacij mikrobov v laboratorijskih poskusih hidroponske rasti; vendar je proizvodnja kloraminov v prisotnosti amonijevih spojin/gnojil v nekaterih scenarijih povzročila fitotoksičnost.
V trenutni študiji so fitotoksičnost kloramina obravnavali bodisi z izključitvijo amonijevih gnojil bodisi z razgradnjo z ultravijolično sevanje po elektrokemični obdelavi, praksi, ki bi dodatno okrepila mikrobno inaktivacijo. RisEHC je učinkovito orodje za sanacijo raztopine za fertirigacijo, kadar se izognemo ali zmanjšamo nastajanje kloramina.
Po besedah glavnega avtorja: »Če naj bi kmetijstvo v nadzorovanem okolju (CEA) popolnoma zaprlo vodno zanko (tj. ničelni izpust), so potrebne tehnologije, ki bodo zagotovile, da rešitve ostanejo brez patogenov brez kopičenja razkužil ali škodljivih stranskih produktov dezinfekcije. Metodo RisE HC smo razvili s ciljem zagotoviti tehnologijo, ki bi odpravila čim več omejitev vrtnarskega kloriranja. Negotovost preskrbe s hrano je v porastu po vsem svetu in upamo, da lahko tehnologije, kot je RisE HC, izboljšajo trajnost pridelave pridelkov hrane (in cvetja) CEA.«
Prispevek je objavljen v reviji HortScience.