Geslote-lus hidroponika, waar dreinering van voedingsoplossings vasgevang en weer op die gewas toegedien word, bied voordele bo deurvloei- of enkeldeurlaatstelsels by wyse van water- en voedingstofhulpbrongebruikdoeltreffendheid. Toenemende hulpbrongebruikdoeltreffendheid verminder produksiekoste en voorkom uiteindelik omgewingsimpakte wat verband hou met voedingstofafvoer na ontvangende waterliggame.
Alhoewel daar baie voordele is, is daar ook produksierisiko's wat ingestel word wanneer 'n vang- en hergebruikbenadering gebruik word, naamlik patogeenproliferasie. Daar is baie soorte stelsels wat tans in die industrie gebruik word vir die behandeling van bemestingswater (besproeiingswater met kunsmis). Voorbeelde sluit in, maar is nie beperk nie tot sandfiltrasie, ultraviolet lig, chlorering, osonering [O3(aq)], gevorderde oksidasieprosesse, perasynsuur (C2H4O3), en waterstofperoksied (H(O2).
In hierdie eksperiment is hersirkulerende voedingsoplossings behandel met behulp van dimensioneel stabiele anode (DSA)-gebaseerde regeneratiewe in situ elektrochemiese hipochlorinering (RisEHc) in 'n diepwaterkultuur hidroponiese blaarslaai (Lactuca sativa) produksiestelsel. Fitotoksiese effekte is opgemerk en toegeskryf aan die vorming van chloramiene in behandelde voedingsoplossings wat ammonium bevat. Die studie het getoon dat fitotoksiese effekte voorkom kan word met die gebruik van regeneratiewe in situ hipochlorering deur behoorlike bestuur en moniteringstegnieke in hersirkulerende hidroponiese stelsels.
Alhoewel die fitotoksisiteit wat deur konvensionele chlorering veroorsaak is goed bestudeer is, is daar geen inligting oor die effek van die nuwe RisEHC, met DSA, stelsel wat hierin ondersoek word, waar die ontsmettingsmiddel voortdurend geregenereer word nie. Die doel van die aangebied navorsing was om plantreaksies en moontlike fitotoksiese effekte te evalueer wat veroorsaak word deur die behandeling van verskillende hersirkulerende voedingstofoplossings via RisEHC. Verder is die doeltreffendheid van die gebruik van 'n post-elektrochemiese ultraviolet toediening om die fitotoksisiteitseffekte te verminder, asook die verandering van die stikstofbron van die kunsmis, ondersoek.
Effektiewe bemestingsoplossing-remediëring is die sleutel in die verwesenliking van die volle potensiaal van langtermyn-hersirkulerende hidroponiese stelsels. Die RisEHC-stelsel wat hier geëvalueer is, is gedemonstreer om effektief te wees om mikrobiese populasies in laboratoriumskaal hidroponiese groeiproewe te verminder; die produksie van chloramiene in die teenwoordigheid van ammoniakverbindings/kunsmis het egter in sommige scenario's tot fitotoksisiteit gelei.
In die huidige studie is chloramien fitotoksisiteit aangespreek deur óf ammoniakkunsmis uit te sluit, óf deur ontbinding deur gebruik te maak van ultraviolet straling na elektrochemiese behandeling, 'n praktyk wat mikrobiese inaktivering verder sal verbeter. RisEHC is 'n effektiewe bemestingsoplossing-remediëringsinstrument wanneer chlooramienproduksie vermy of versag word.
Volgens die hoofskrywer, "As beheerde omgewing-landbou (BEA) die waterlus (dws nul-afvoer) ten volle wil sluit, is tegnologieë nodig wat sal verseker dat oplossings patogeenvry bly sonder die ophoping van ontsmettingsmiddels of skadelike ontsmettingsbyprodukte. Ons het die RisE HC-metode ontwikkel met die doel om 'n tegnologie te verskaf wat soveel as moontlik van die beperkings op tuinbou-chlorering uitskakel. Voedselonsekerheid is aan die toeneem regoor die wêreld en ons hoop dat tegnologieë soos RisE HC die volhoubaarheid van CEA-voedsel- (en blomme-) gewasproduksie kan verbeter.”
Die referaat word in die joernaal gepubliseer HortScience.