A zárt hurkú hidroponika, ahol a tápoldat-elvezetést felfogják és újra a terményre juttatják, a víz- és tápanyagforrás-felhasználás hatékonysága révén előnyöket kínál az átfolyós vagy egymenetes rendszerekkel szemben. Az erőforrás-felhasználás hatékonyságának növelése csökkenti a termelési költségeket, és végső soron megakadályozza a befogadó víztestekbe történő tápanyag-kibocsátással kapcsolatos környezeti hatásokat.
Bár számos előnnyel jár, a befogási és újrafelhasználási megközelítés alkalmazásakor termelési kockázatok is felmerülnek, nevezetesen a kórokozók elszaporodása. Jelenleg sokféle rendszert használnak az iparban a trágyázóvíz (öntözővíz műtrágyás) kezelésére. Példák, de nem kizárólag, a homokszűrés, ultraibolya fény, klórozás, ózonozás [O3(aq)], fejlett oxidációs eljárások, perecetsav (C2H4O3) és hidrogén-peroxid (H(O2).
Ebben a kísérletben recirkulációs tápoldatokat kezeltünk dimenzióstabil anód (DSA) alapú regeneratív in situ elektrokémiai hipoklórozással (RisEHc) mélyvízi tenyészetben hidroponikus saláta (Lactuca sativa) termelő rendszerben. Fitotoxikus hatásokat figyeltek meg, és az ammóniumtartalmú kezelt tápoldatokban klóraminok képződésének tulajdonították. A tanulmány kimutatta, hogy a fitotoxikus hatások megelőzhetők regeneratív in situ hipoklórozás alkalmazásával a recirkulációs hidroponikus rendszerek megfelelő kezelésével és monitorozásával.
Míg a hagyományos klórozás okozta fitotoxicitást alaposan tanulmányozták, nincs információ az új, itt vizsgált DSA-val ellátott RisEHC rendszer hatásáról, ahol a fertőtlenítőszert folyamatosan regenerálják. A bemutatott kutatás célja a különböző RisEHC-n keresztüli recirkulációs tápoldatok kezelése által okozott növényi válaszok és lehetséges fitotoxikus hatások értékelése volt. Vizsgálták továbbá a posztelektrokémiai ultraibolya kijuttatás hatékonyságát a fitotoxicitási hatások csökkentésére, valamint a műtrágya nitrogénforrásának megváltoztatását.
A hatékony trágyázóoldat-mentesítés kulcsfontosságú a hosszú távú recirkulációs hidroponikus rendszerekben rejlő lehetőségek teljes kihasználásához. Az itt értékelt RisEHC rendszerről kimutatták, hogy a laboratóriumi méretű hidroponikus növekedési kísérletekben hatékonyan csökkenti a mikrobapopulációkat; azonban a klóraminok termelése ammóniavegyületek/műtrágyák jelenlétében egyes esetekben fitotoxicitáshoz vezetett.
A jelenlegi tanulmányban a klóramin fitotoxicitását vagy az ammóniás műtrágyák kizárásával, vagy a lebontással kezelték. ultraibolya sugárzás elektrokémiai kezelés után olyan gyakorlat, amely tovább fokozná a mikrobiális inaktivációt. A RisEHC egy hatékony műtrágyaoldat helyreállítási eszköz, ha a klóramin termelést elkerülik vagy csökkentik.
A vezető szerző szerint „Ha a szabályozott környezetű mezőgazdaság (CEA) teljesen lezárja a vízhurkot (azaz nulla kibocsátás), olyan technológiákra van szükség, amelyek biztosítják, hogy az oldatok kórokozómentesek maradjanak anélkül, hogy fertőtlenítőszerek vagy káros fertőtlenítési melléktermékek halmozódnának fel. A RisE HC módszert azzal a céllal fejlesztettük ki, hogy olyan technológiát biztosítsunk, amely a lehető legtöbb korlátot megszünteti a kertészeti klórozással kapcsolatban. Az élelmezésbizonytalanság világszerte növekszik, és reméljük, hogy az olyan technológiák, mint a RisE HC, javíthatják a CEA élelmiszer- (és virág-) növénytermesztésének fenntarthatóságát.”
A dolgozat a folyóiratban jelenik meg Hortscience.