Hidroponija zatvorene petlje, gdje se drenaža hranjive otopine hvata i ponovno primjenjuje na usjev, nudi prednosti u odnosu na protočne ili jednoprolazne sustave u smislu učinkovitosti korištenja vode i hranjivih resursa. Povećanje učinkovitosti korištenja resursa smanjuje troškove proizvodnje i u konačnici sprječava utjecaje na okoliš povezane s ispuštanjem nutrijenata u vodena tijela koja primaju.
Iako postoje mnoge prednosti, postoje i proizvodni rizici koji se uvode kada se koristi pristup hvatanja i ponovne upotrebe, naime proliferacija patogena. Postoje mnoge vrste sustava koji se trenutno koriste u industriji za obradu vode za fertirigaciju (voda za navodnjavanje s gnojivom). Primjeri uključuju, ali nisu ograničeni na filtriranje pijeskom, Ultraljubičasto svijetlo, kloriranje, ozonizacija [O3(aq)], napredni procesi oksidacije, peroctena kiselina (C2H4O3) i vodikov peroksid (H(O2).
U ovom eksperimentu, recirkulirajuće hranjive otopine tretirane su korištenjem regenerativne in situ elektrokemijske hipokloracije (RisEHc) na bazi dimenzionalno stabilne anode (DSA) u sustavu proizvodnje dubokovodne hidroponske salate (Lactuca sativa). Uočeni su fitotoksični učinci koji su pripisani stvaranju kloramina u tretiranim hranjivim otopinama koje sadrže amonij. Studija je pokazala da se fitotoksični učinci mogu spriječiti upotrebom regenerativne hipokloracije in situ pravilnim upravljanjem i tehnikama praćenja u recirkulacijskim hidroponskim sustavima.
Iako je fitotoksičnost uzrokovana konvencionalnim kloriranjem dobro proučena, nema podataka o učinku novog RisEHC, s DSA, sustavom koji je ovdje ispitan, gdje se dezinfekcijsko sredstvo kontinuirano regenerira. Cilj predstavljenog istraživanja bio je procijeniti reakcije biljaka i moguće fitotoksične učinke uzrokovane tretiranjem različitih recirkulirajućih hranjivih otopina RisEHC-om. Nadalje, ispitana je učinkovitost primjene post-elektrokemijske ultraljubičaste primjene za smanjenje fitotoksičnih učinaka, kao i promjena izvora dušika u gnojivu.
Učinkovita sanacija rješenja za fertirigaciju ključna je za ostvarivanje punog potencijala dugoročnih recirkulacijskih hidroponskih sustava. Sustav RisEHC koji je ovdje procijenjen pokazao se učinkovitim u smanjenju populacija mikroba u laboratorijskim ispitivanjima hidroponskog rasta; međutim, proizvodnja kloramina u prisutnosti amonijačnih spojeva/gnojiva dovela je do fitotoksičnosti u nekim scenarijima.
U trenutnoj studiji, fitotoksičnost kloramina je riješena isključivanjem amonijačnih gnojiva ili razgradnjom pomoću ultraljubičasto zračenje nakon elektrokemijske obrade, praksa koja bi dodatno pospješila inaktivaciju mikroba. RisEHC je učinkovit alat za sanaciju rješenja za fertirigaciju kada se izbjegne ili ublaži proizvodnja kloramina.
Prema glavnom autoru, „Ako poljoprivreda u kontroliranom okolišu (CEA) želi potpuno zatvoriti vodeni krug (tj. nulto ispuštanje), potrebne su tehnologije koje će osigurati da rješenja ostanu bez patogena bez nakupljanja dezinficijensa ili štetnih nusproizvoda dezinfekcije. Razvili smo metodu RisE HC s ciljem pružanja tehnologije koja bi eliminirala što je više moguće ograničenja hortikulturnog kloriranja. Nesigurnost hrane je u porastu diljem svijeta i nadamo se da tehnologije kao što je RisE HC mogu poboljšati održivost CEA proizvodnje hrane (i cvijeća).
Rad se objavljuje u časopisu HortScience.